存储管理

分区存储管理是把主存储器中的用户区作为一个连续区或分成若干个连续区进行管理，每个连续区中可装入一个作业。 多道程序系统一般都采用多个分区的存储管理，具体可分为 固定分区 和 可变分区 两种方式。 一、固定分区存储管理 把主存中可分配的用户区域预先划分成若干个连续的分区，每个连续区的大小可以相同，也可以不同。但是，一旦划分好分区之后，主存中分区的个数就固定了，且每个分区的大小也固定不变。这是一种静态分区法。 在固定分区方式管理下， 每个分区用来装入一个作业 。由于主存中有多个分区，就可同时在每个分区中装入一个作业。所以，这种存储管理方式适用于多道程序系统。 1、主存空间的分配与释放 为了管理主存空间的使用，必须设置一张“主存分配表”（分区说明表），以说明各分区的分配情况。主存分配表中应指出各分区的起始地址和长度，并为每个分区设一个标志位。当标志位为“0”时，表示对应的分区是空闲分区，当标志位为非“0”时，表示对应的分区已被某作业占用。空闲分区可以用来装作业。 当作业队列中有作业要装入主存时，存储管理可采用“顺序分配算法”进行主存空间的分配。 顺序查看主存分配表， 找到一个标志为“0”的并且长度大于或等于欲装入作业的地址空间长度的分区 ，则把此分区分配给该作业，相应表目的标志位改成作业名的标识；若找不到一个这样的空闲分区，则该作业暂时不能装入主存。 主存空间的释放很简单

分区存储管理是把主存储器中的用户区作为一个连续区或分成若干个连续区进行管理，每个连续区中可装入一个作业。 多道程序系统一般都采用多个分区的存储管理，具体可分为 固定分区 和 可变分区 两种方式。 一、固定分区存储管理 把主存中可分配的用户区域预先划分成若干个连续的分区，每个连续区的大小可以相同，也可以不同。但是，一旦划分好分区之后，主存中分区的个数就固定了，且每个分区的大小也固定不变。这是一种静态分区法。 在固定分区方式管理下， 每个分区用来装入一个作业 。由于主存中有多个分区，就可同时在每个分区中装入一个作业。所以，这种存储管理方式适用于多道程序系统。 1、主存空间的分配与释放 为了管理主存空间的使用，必须设置一张“主存分配表”（分区说明表），以说明各分区的分配情况。主存分配表中应指出各分区的起始地址和长度，并为每个分区设一个标志位。当标志位为“0”时，表示对应的分区是空闲分区，当标志位为非“0”时，表示对应的分区已被某作业占用。空闲分区可以用来装作业。 当作业队列中有作业要装入主存时，存储管理可采用“顺序分配算法”进行主存空间的分配。 顺序查看主存分配表， 找到一个标志为“0”的并且长度大于或等于欲装入作业的地址空间长度的分区 ，则把此分区分配给该作业，相应表目的标志位改成作业名的标识；若找不到一个这样的空闲分区，则该作业暂时不能装入主存。 主存空间的释放很简单

一、设备文件的分类 在Linux下的/dev目录中有大量的设备文件，根据设备文件的不同，又分为字符设备文件和块设备文件。 字符设备文件的存取是以字符流的方式来进行的，一次传送一个字符。常见的有打印机，终端（TTY）、绘图仪和磁带设备等等，字符设备文件有时也被称为 " raw " 设备文件。 块设备文件是以数据块的方式来存取的，最常见的设备就是磁盘。系统通过块设备文件存取数据的时候，先从内存中的buffer中读或写数据。而不是直接传送数据到物理磁盘。这种方式有效的提高了磁盘的I/O性能。 二、MBR和GPT MBR（Master Boot Record） ：即硬盘的主引导记录分区列表，硬盘的0柱面、0磁头、1扇区称为主引导扇区（也叫主引导记录MBR）。它由三个部分组成，主引导程序、硬盘分区表DPT和硬盘有效标志（55AA）。在总共512字节的主引导扇区里，主引导程序（boot loader）占446个字节，第二部分是Partition table区（分区表），即DPT，占64个字节，硬盘中分区有多少以及每一分区的大小都记在其中。第三部分是magic number，占2个字节，固定为55AA。 GPT（GUID Partition Table） ：即全局唯一标识分区列表，是一个物理硬盘的分区结构。它用来替代BIOS中的主引导记录分区表（MBR）。 传统BIOS主要支持MBR引导

磁盘分区与格式化 fdisk命令 作用：fdisk命令用于管理磁盘分区，它提供了集添加、删除、转换分区等功能于一身的"一站式分区服务"。不过与前面讲解的直接写到命令后面的参数不同，这条命令的参数（见表6-5）是交互式的，因此在管理硬盘设备时特别方便，可以根据需求动态调整。 格式：fdisk 磁盘名 内部选项： 参数 作用 m 查看全部可用的参数 n 添加新的分区 d 删除某个分区信息 l 列出所有可用的分区类型 t 改变某个分区的类型 p 查看分区表信息 w 保存并退出 q 不保存直接退出 mkfs命令 作用：对磁盘分区进行格式化操作。 格式：mkfs.文件类型 磁盘分区 挂载磁盘 当用户需要使用硬盘设备或分区中的数据时，需要先将其与一个已存在的目录文件进行关联，而这个关联动作就是"挂载"。 mount命令 作用：用于挂载文件系统。 格式：mount 文件系统 挂载目录。 选项： 参数 作用 -a 挂载所有在/etc/fstab中定义的文件系统 -t 指定文件系统的类型 备注： 对于比较新的Linux系统来讲，一般不需要使用-t参数来指定文件系统的类型，Linux系统会自动进行判断。而mount 中的-a参数则厉害了，它会在执行后自动检查/etc/fstab文件中有无疏漏被挂载的设备文件，如果有，则进行自动挂载操作。 2、/etc/fstab自动挂载文件

一、物理存储设备 在Linux系统中一切都是文件，硬件设备也不例外。 1、常见的硬件设备及其文件名称： 硬件设备 文件名称 IDE设备 /dev/hd[a-d] SCSI/SATA/U盘 /dev/sd[a-p] 软驱 /dev/fd[0-1] 打印机 /dev/lp[0-15] 光驱 /dev/cdrom 鼠标 /dev/mouse 磁带机 /dev/st0或/dev/ht0 由于现在的IDE设备已经很少见了，所以一般的硬盘设备都会是以"/dev/sd"开头的。而一台主机上可以有多块硬盘，因此系统采用a～p来代表16块不同的硬盘（默认从a开始分配），而且硬盘的分区编号也很有讲究： 主分区或扩展分区的编号从1开始，到4结束；逻辑分区从编号5开始。 注 ： 1、/dev目录中sda设备之所以是a，并不是由插槽决定的，而是由系统内核的识别顺序来决定的； 2、分区的数字编码不一定是强制顺延下来的，也有可能是手工指定的。 2、举例解读磁盘分区含义 以/dev/sda5为例解读其含义： 首先，/dev/目录中保存的应当是硬件设备文件； 其次，sd表示是存储设备； 然后，a表示系统中同类接口中第一个被识别到的设备； 最后，5表示这个设备是一个逻辑分区。 一言以蔽之，"/dev/sda5"表示的就是"这是系统中第一块被识别到的硬件设备中分区编号为5的逻辑分区的设备文件"。 3、磁盘分区

一、KVM 存储虚拟化介绍 KVM 的存储虚拟化是通过存储池（Storage Pool）和卷（Volume）来管理的。 Storage Pool 是宿主机上可以看到的一片存储空间，可以是多种型； Volume 是在 Storage Pool 中划分出的一块空间，宿主机将 Volume 分配给虚拟机，Volume 在虚拟机中看到的就是一块硬盘。 二、目录类型的 Storage Pool 文件目录是最常用的 Storage Pool 类型。KVM 将宿主机目录 /var/lib/libvirt/images/ 作为默认的 Storage Pool Volume 是该目录下面的文件了，一个文件就是一个 Volume。 那 KVM 是怎么知道要把 /var/lib/libvirt/images 这个目录当做默认 Storage Pool 的呢？ 实际上 KVM 所有可以使用的 Storage Pool 都定义在宿主机的 /etc/libvirt/storage 目录下，每个 Pool 一个 xml 文件，如下： 默认有一个 default.xml，其内容如下：注意：Storage Pool 的类型是 “dir”，目录的路径就是/var/lib/libvirt/images 三、创建Storage Pool （1）在 virt-manager 中打开一台虚拟机，为其添加硬盘，执行如下： （2

页式存储管理方案 位示图 内存被划分成2048块（页）。用32位字长的字存放位示图，为0的位表示该块尚未分配，为1的位表示该块已分配? 实习检查： 1、运行程序，由检查教师给出文件名，该文件中存有内存目前状况的位示图的数据（0和1的文件）。（程序应做提示，界面友好）。 2、你所编制的程序应读入数据，存放在相应的数据结构中。 3、显示友好的用户界面，由检查教师输入内存申请（总块数）。 4、根据申请和位示图状态，为用户分配内存，并建立页表。 5、输出位示图和页表 本程序包括主要实现位示图算法,比较简单. 页式存储管理方案 #include < stdio.h > #include < iostream.h > #include < string .h > const int PAGES = 256 ; // 定义总块数 const int WORD = 32 ; // 定义字长 const int WORDNUM = PAGES / WORD; // 定义总字数 typedef struct node{ char jobname[ 20 ]; int num; int nums[PAGES]; struct node * next; }jobs; int table[WORDNUM][WORD]; int freenum = 0 ; jobs * head; // 初始化函数 void

内存管理概念 内存管理的功能有： 内存空间的分配与回收。由操作系统完成主存储器空间的分配和管理，提高编程效率。 地址转换。在多道程序环境下，程序中逻辑地址与内存中的物理地址不可能一致，因此存储管理必须提供存储变换功能，把逻辑地址转换成相应的物理地址。 内存空间的扩充。利用虚拟存储技术或自动覆盖技术，从逻辑上扩充内存。 存储保护。保证各道作业在各自的存储空间内运行，互不干扰。 创建进程首先要将程序和数据装入内存。将用户源程序变为可在内存中执行的程序，通常需要以下几个步骤： 编译。由编译程序将用户源代码编译成若干目标模块。 链接。由链接程序将编译后形成的一组目标代码及所需的库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块。 装入。由装入程序将装入模块装入内存运行。 程序的链接有以下三种方式： 静态链接。在程序运行前，先将各自目标模块及它们所需的库函数链接成一个完整的可执行程序，以后不再拆开。 装入时动态链接。将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的方式。 运行时动态链接。对某些目标模块的链接，是在程序执行中需要该模块时才进行的。其优点是便于修改和更新，便于实现对目标模块的共享。 内存的装入模块在装入内存时，同样有以下三种方式： 绝对装入 。在编译时，若知道某个程序将驻留在内存的某个位置，则编译程序将产生绝对地址的目标代码。绝对装入程序按照装入模块中的地址

一.存储基础知识 从工作原理区分： 机械 HDD 固态 SSD SSD的优势： SSD是摒弃传统磁介质，采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术，突破了传统机械硬盘的性能瓶颈，拥有极高的存储性能，被认为是存储 技术发展的未来新星。固态硬盘的全集成电路化、无任何机械运动部件的革命性设计，从根本上解决了在移动办公环境下，对于数据读写稳定性的需 求。全集成电路化设计可以让固态硬盘做成任何形状。与传统硬盘相比，SSD固态电子盘具有以下优点： 第一，SSD不需要机械结构，完全的半导体化，不存在数据查找时间、延迟时间和磁盘寻道时间，数据存取速度快。 第二，SSD全部采用闪存芯片，经久耐用，防震抗摔，即使发生与硬物碰撞，数据丢失的可能性也能够降到最小。 第三，得益于无机械部件及FLASH闪存芯片，SSD没有任何噪音，功耗低。 第四，质量轻，比常规1.8英寸硬盘重量轻20-30克，使得便携设备搭载多块SSD成为可能。同时因其完全半导体化，无结构限制，可根据实际情况 设计成各种不同接口、形状的特殊电子硬盘。 从磁盘尺寸区分： 3.5 2.5 1.8 从插拔方式区分： 热插拔 非热插拔 从硬盘主要接口区分： IDE —— SATA I/II/II 个人计算机 SCSI —— SAS 服务器 FC PCIE 从存储连接方式区分： 本地存储：例如DellR730本地磁盘 外部存储：scsi线

设计一 内存空间的分配和回收 【实验目的】 通过本实验，帮助学生理解存储管理的功能，掌握动态异长分区的存储分配与回收算法。 【实验内容】 模拟动态异长分区的分配算法、回收算法。 【实验要求】 常用的动态异长分区的分配算法有：最先适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。要求选择任意一种算法，设计相应的数据结构，模拟内存空间的分配和回收。实验报告中给出程序中使用的数据结构及流程图。 【实验原理】 首次适应算法（First Fit） 该算法从空闲分区链首开始查找，直至找到一个能满足其大小要求的空闲分区为止。然后再按照作业的大小，从该分区中划出一块内存分配给请求者，余下的空闲分区仍留在空闲分区链中。空闲分区以地址递增次序排列。 缺点：低地址部分不断被划分，留下许多难以利用、很小的空闲区，而每次查找又都从低地址部分开始，会增加查找的开销。 优点：开销较小，回收分区一般无需对空闲分区队列重新排序。该算法倾向于使用内存中低地址部分的空闲区，在高地址部分的空闲区很少被利用，从而保留了高地址部分的大空闲区。显然为以后到达的大作业分配大的内存空间创造了条件。 最佳适应算法（Best Fit） 该算法总是把既能满足要求，又是最小的空闲分区分配给作业。为了加速查找，该算法要求将所有的空闲区按容量递增顺序排成一个空白链。这样每次找到的第一个满足要求的空闲区，必然是最优的。 缺点