ストレージ管理の目的は何ですか?

ストレージ管理の目的は、主記憶容量を拡張し、主記憶利用効率を向上させることです。ストレージ管理とは主記憶の管理技術のことであり、主記憶を対象とし、主記憶の合理的な割り当てと管理により、主記憶の効率的な利用と主記憶容量の拡大という目的を達成します。メモリ管理の主な機能には、メイン メモリ空間の割り当てと再利用、メイン メモリの使用率の向上、メイン メモリの拡張、メイン メモリ情報の効果的な保護が含まれます。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

ストレージ管理の目的は、主記憶容量を拡張し、主記憶利用効率を向上させることです。

ストレージ管理は主記憶の管理技術であり、主記憶を合理的に割り当てて管理することで主記憶の効率的な利用を図り、主記憶容量を拡張することを主な目的としています。

メモリ管理の対象はメインメモリです。その主な機能には、メイン メモリ空間の割り当てと再利用、メイン メモリの使用率の向上、メイン メモリの拡張、メイン メモリ情報の効果的な保護が含まれます。

ストレージ管理ソリューション

ストレージ管理ソリューションの主な目的は、メイン メモリを使用する複数のユーザーの問題を解決することです。ソリューションには主に、パーティション ストレージ管理、ページング ストレージ管理、セグメント化されたストレージ管理、セグメント化されたページング ストレージ管理、および仮想ストレージ管理が含まれます。

パーティション ストレージ

パーティション ストレージを管理するには、静的パーティション、可変パーティション、再配置可能パーティションの 3 つの方法があります。

• 静的パーティション

静的パーティションのストレージ管理では、割り当て可能なメインメモリ空間をあらかじめいくつかの連続した領域に分割します。同じか違うか。各パーティションの割り当てと使用法を説明するために、ストレージ管理者は「メイン メモリ割り当てテーブル」を設定する必要があります。メインメモリ割り当てテーブルは、各パーティションの開始アドレスと長さを示します。テーブル内の占有フラグ ビットは、パーティションが占有されているかどうかを示します。占有フラグ ビットが "0" の場合、パーティションが占有されていないことを示します。占領されている。メインメモリを割り当てる場合は、必ずフラグ「0」のパーティションを選択し、ジョブにパーティションを割り当てる場合は、占有フラグ欄にそのパーティションを占有するジョブ名を記入してください。静的パーティションストレージ管理を使用すると、メインメモリスペースの使用率は高くありません。 [2]

• #可変パーティショニング

可変パーティショニングとは、ジョブのサイズに応じてパーティションを分割する方法です。ジョブをロードする際には、ジョブが必要とするメインメモリの量に基づいてメインメモリに十分な空き領域があるかどうかを確認し、十分な空き領域がある場合は、必要な量に応じてパーティションを分割してジョブに割り当てます。 ; そうでない場合は、ジョブをメイン メモリ領域で待機させます。パーティションのサイズはジョブの実際のニーズに応じて決定され、パーティションの数もランダムであるため、固定パーティション方式におけるメイン メモリ領域の無駄を克服できます。

ジョブのロードと退避により、メイン メモリ空間は多くのパーティションに分割され、一部のパーティションはジョブによって占有され、一部のパーティションは空きになります。新しいジョブのロードが必要な場合は、十分な大きさの空き領域を見つけて、その領域にジョブをロードする必要があります。見つかった空き領域がジョブの要件よりも大きい場合、ジョブのロード後に元の空き領域が 2 つの部分に分割されます。 . の一部はジョブによって占有され、他の部分は小さな空き領域に分割されます。メイン行が退避されるときに、メイン行が返す領域が他の空き領域に隣接している場合は、その領域をより大きな空き領域に結合して、大きなジョブのロードを容易にすることができます。

可変パーティション スケジューリング アルゴリズム

1) 最初の適応アルゴリズム。未割り当てのテーブルは、割り当てられるたびに、長さの要件を満たす最初の空き領域が見つかるまで、常に順番に検索されます。見つかった未割り当て領域を分割し、一部をジョブに割り当て、残りを空き領域とします。この割り当てアルゴリズムでは、大きな領域が小さな領域に分割され、その結果、メイン メモリの「フラグメント」が増加する可能性があります。

2) 最適な適応アルゴリズム。空き領域からジョブの要件を満たす最小のパーティションを選択すると、大きな領域が分割されることがなくなり、大規模なジョブをロードするときに容易に満たすことができます。この割り当てアルゴリズムを使用すると、空き領域をスムーズに拡大していくことができますので、探索する際は必ず最小の領域から条件を満たす領域が見つかるまで探索してください。

3) 最悪の適応アルゴリズム。残りの空き領域が小さくなりすぎないように、ジョブが使用する最大の空き領域を選択します。このアルゴリズムは、中規模および小規模のジョブに役立ちます。この割り当てアルゴリズムを使用すると、空き領域が大きい順に滑らかに配置され、常に最大の領域から検索が開始されます。このように、パーティションが再利用されるときにテーブルも再配置する必要があります。

ページングストレージ

ページング ストレージ管理とは、プロセスの論理アドレス空間を、ページまたはページと呼ばれるいくつかの等しいサイズの部分に分割し、ページ 0、ページ 1 など、0 から始まる番号を各ページに付けることです。同様に、メモリ空間も、(物理) ブロックまたはページ フレームと呼ばれる、ページと同じサイズのいくつかのストレージ ブロックに分割され、0# ブロック、1# ブロックなどの番号が付けられます。プロセスにメモリを割り当てるとき、プロセス内のいくつかのページがブロック単位で、連続していない可能性がある複数の物理ブロックにロードされます。プロセスの最後のページは 1 つの部分に収まらないことが多いため、使用できない断片化が形成されます。これは「ページ内断片化」と呼ばれます。

セグメント化ストレージ

セグメント化ストレージ管理方法では、ジョブのアドレス空間がいくつかのセグメントに分割され、各セグメントが一連の論理情報を定義します。たとえば、メインプログラムセグメント MAIN、サブプログラムセグメント X、データセグメント D、スタックセグメント S などがあります。各セグメントには独自の名前が付いています。簡単にするために、通常はセグメント名の代わりにセグメント番号を使用できます。各セグメントは 0 からアドレス指定され、連続したアドレス空間を使用します。セグメントの長さは、対応する論理情報グループの長さによって決まるため、各セグメントの長さは異なります。ジョブ全体のアドレス空間は複数のセグメントに分割されているため、論理アドレスはセグメント番号(セグメント名)とセグメント内のアドレスから構成される2次元になります。

セグメント ページ ストレージ

セグメント ページ システムの基本原理は、基本的なセグメント化ストレージ管理方法と基本的なページング ストレージ管理方法を組み合わせたものです。ユーザーファースト プログラムはいくつかのセグメントに分割され、各セグメントは複数のページに分割され、各セグメントにはセグメント名が付けられます。

仮想ストレージ

プログラムのストレージ容量要件が実際のメモリ容量よりも大きい場合、プログラムの実行が困難になります。仮想ストレージ技術は、実メモリ空間と比較的大きな外部記憶空間を利用して、実メモリ空間よりもはるかに大きな仮想記憶空間を形成し、その仮想記憶空間上でプログラムを実行する技術です。仮想ストレージを実現するための基礎は、プログラムの局所性の原則です。つまり、プログラムは、実行プロセス中に、特定のローカル スコープ内で実行される特性を反映することがよくあります。時間的には、同じ命令セグメントとデータが実行されることがよくあります (時間的局所性と呼ばれます)。空間では、特定のローカル記憶領域内の命令とデータが実行されることがよくあります (空間的局所性と呼ばれます)。一部のプログラム セグメントは同時に実行できません。あるいは、まったく走らないでください。仮想ストレージは、プログラムが必要とする記憶領域を複数のページまたはセグメントに分割し、プログラムが使用するページとセグメントはメモリに保存され、一時的に使用されない場合は外部メモリに保存されます。外部メモリ内のページおよびセグメントが使用される場合、それらはメモリに転送され、逆も同様です。メモリにロードされるページまたはセグメントは分散している可能性があります。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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