2.3 存储管理

1存储管理的功能：①主存空间的分配与回收；②地址转换和存储保护；③主存空间的共享；④主存空间的扩充。

2.3.1 存储器的层次                                                                                                                        

1计算机系统的存储器可分为：寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动磁盘介质6个层次结构。

2逻辑地址转化为物理地址，称为地址转换或重定位。

2.3.2 地址转换与存储保护

1存储管理类型：分区存储管理、分段存储管理、分页存储管理、虚拟存储管理。

2.3.3 分区存储管理

1分区存储管理分为：固定和可变分区管理。

2可变分区管理的分配算法：最先适用分配算法、最优适用分配算法、最坏适用分配算法。

2.4 设备管理

1外围设备分类：存储型设备、输入输出型设备。

2设备管理应具有以下功能：外围设备中断处理；缓冲区处理；外围设备的分配；外围设备驱动调度。

2.4.1 I/O硬件原理

1按照输入输出特性，I/O设备可划分为：输入型外围设备、输出型外围设备和存储型外围设备。

2按I/O控制器功能的强弱以及和CPU之间联系方式的不同，I/O设备控制方式可分为：询问方式、中断方式、DMA方式、通道方式。

3访问方式又称为程序直接控制方式。

4 DMA，直接存储器存取方式。

5通道又称为输入输出处理器。

2.4.2 I/O软件原理

1操作系统通常把I/O软件组织成4个层次：I/O中断处理程序（底层）、设备驱动程序、与硬件无关的操作系统I/O软件、用户层的I/O软件。

2输入输出中断的类型和功能：通知用户程序输入输出操作延链推进的程度；通知用户程序输入输出正常结束；通知用户程序发现的输入输出操作异常；通知程序外围设备上重要的异步信号。

3由设备无关软件完成的功能：对设备驱动程序的统一接口；设备命名；设备保护；提供独立于设备的块大小；缓冲区管理；块设备的存储分配；独占性外围设备的分配和释放；错误报告。

2.4.3 Spooling系统

1外围设备联机操作，简称为Spooling系统或假脱机操作系统，是用一类物理设备模拟另一类物理设备的的技术，是使独占使用的设备变成多台虚拟设备的一种技术，也是一种速度匹配技术。

2“井管理程序”控制作业和辅助存储器缓冲区域之间交换信息。

3“井”是用做缓冲的存储区域，采用井的技术能调节供求之间的矛盾，消除人工干预带来的损失。

4预输入程序的主要任务是控制信息从输入设备输入到输入井存放，并填写好输入表以便在作业执行中要求输入信息量，可以随时找到它们的存放位置。

5系统拥有一张作业表用来登记进入系统的所用作业的作业名、状态、预输入表位置等信息。

6输入井中的作业有4种状态：输入状态、收容状态、执行状态、完成状态。

7作业表是作业调度程序进行作业调度的依据，是Spooling系统和作业调度程序共享的数据结构。

2.4.4 磁盘调度

1操作系统采用一种适当的调度算法，使各进程对磁盘的平均访问（主要是寻道）时间最小，磁盘调度分为：移臂调度、旋转调度。

2移臂调度算法：电梯调度算法。

3当有若干等待进程请求访问磁盘上的信息时，旋转调度应考虑如下情况：①进程请求访问的是同一磁道上的不同编号的扇区；②进程请求访问的是不同磁道上的不同编号的扇区；③进程请求访问的是不同磁道上的相同编号的扇区。

情况①②情况，旋转调度总是让首先到达读写磁头位置下的扇区先进行传送操作；情况③旋转调度可以任选一个读写磁头位置下的扇区先进行传送操作。