FreeBSD读书笔记—5存储器管理—5.1术语

《The Design and Implementation of the FreeBSD Operating System》第二部分“进程”——第五章“存储器管理”——第5.1节“术语”。
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《The Design and Implementation of the FreeBSD Operating System》
Part II: Processes
Chapter 5. Memory Management
5.1. Terminology
存储器管理系统（memory management system）是任何一个操作系统的核心组件。顾名思义，内存管理工具负责管理一台机器上可用的存储器资源。这些资源通常按照分级架构进行组织，而访问存储器的时间则跟它们与CPU的距离成反比（见图5.1）。首要的存储器系统是主存储器（main memory）；下一级存储设备则是次级存储（secondary storage）或备份存储（backing storage）。主存储器系统通常是由随机访问存储器构成，而次级存储则位于使用可移动磁头的磁盘驱动器上。在某些工作站环境中，常见的两级存储架构变成了三级架构，增加了文件服务器或是通过局域网和工作站相连的网络存储设备[Gingell, Moran, & Shannon, 1987]。

在一个多程序环境中，操作系统的一个关键问题就是如何在进程之间高效地共享可用的存储器资源。任何一个存储器管理策略都和执行一个进程所需的存储器直接相关。也就是说，如果一个进程必须全部驻留在主存储器中才能执行，存储器管理系统就必须倾向于分配大的存储器单元。相反，如果一个进程只需部分驻留在主存储器中就能执行，存储器管理策略可能就会完全不同。存储器管理工具通常都会针对驻留在主存储器中的可运行进程的数目进行优化。这个目标必须和进程调度器的目标一起考虑，以免会有对整个系统性能产生相反影响的冲突出现。
尽管次级存储的使用使得除了驻留在主存储器中的进程之外还可以有更多的进程存在，但这同时也需要可能很复杂的额外算法。磁盘空间管理通常需要使用和主存储器管理不同的算法和策略，因此必须设计一个策略去决定什么时候在主存储器和次级存储之间移动进程。

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