❶ 存储器的基本结构原理
存储器单元实际上是时序逻辑电路的一种。按存储器的使用类型可分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，两者的功能有较大的区别，因此在描述上也有所不同
存储器是许多存储单元的集合，按单元号顺序排列。每个单元由若干三进制位构成，以表示存储单元中存放的数值，这种结构和数组的结构非常相似，故在VHDL语言中，通常由数组描述存储器
结构
存储器结构在MCS - 51系列单片机中，程序存储器和数据存储器互相独立，物理结构也不相同。程序存储器为只读存储器，数据存储器为随机存取存储器。从物理地址空间看，共有4个存储地址空间，即片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器，I/O接口与外部数据存储器统一编址
存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类。和CPU直接交换信息的是主存。
主存的工作方式是按存储单元的地址存放或读取各类信息，统称访问存储器。主存中汇集存储单元的载体称为存储体，存储体中每个单元能够存放一串二进制码表示的信息，该信息的总位数称为一个存储单元的字长。存储单元的地址与存储在其中的信息是一一对应的，单元地址只有一个，固定不变，而存储在其中的信息是可以更换的。
指示每个单元的二进制编码称为地址码。寻找某个单元时，先要给出它的地址码。暂存这个地址码的寄存器叫存储器地址寄存器(MAR)。为可存放从主存的存储单元内取出的信息或准备存入某存储单元的信息，还要设置一个存储器数据寄存器(MDR)
❷ 操作系统-04-操作系统的存储管理和设备管理
早期的计算机由于结构较为简单，存储容量小，并不需要过多的的存储管理。
随着计算机和程序越来越复杂，使得存储管理成为必要。
单一连续分配是最简单的内存分配方式
只能在单用户、单进程的操作系统中使用
固定分区分配是支持多道程序的最简单存储分配方式
内存空间被划分为若干固定大小的区域
每个分区只提供给一个程序使用，互不干扰
根据进程实际需要，动态分配内存空间
不需要新建空闲链表节点
只需要把空闲区的容量增大为包括回收区的容量即可
将回收区和空闲区合并
新的空闲区使用原来回收区的地址
将两个空闲区和中间的回收区合并
新的空闲区使用空闲区1的地址
为回收区创建新的空闲节点
将该节点插入到相应的空闲区链表中
上面的部分主要是从物理的角度讲解内存管理，这部分主要是讲解操作系统是怎么管理进程的内存空间。
字块 是相对于物理设备的定义， 页面 是相对逻辑空间的定义。
页式存储管理主要是将进程逻辑空间等分成若干大小的页面，相应的把物理内存空间分成与页面大小的物理块，以页面为单位把进程空间装进物理内存中分散的物理块。
页面大小应该适中，过大难以分配，过小内存碎片过多，通常是512B~8K。
页表 记录进程逻辑空间于物理空间的映射
在页式存储管理， 页地址 = 页号 + 页内偏移
现代计算机系统中，可以支持非常大的逻辑 地址空间(2 32~2 64)，这样，页表就 变得非常大，要占用非常大的内存空间，如， 具有32位逻辑地址空间的分页系统，规定页 面大小为4KB，则在每个进程页表中的页表 项可达1M(2^20)个，如果每个页表项占用 1Byte，故每个进程仅仅页表就要占用1MB 的内存空间。
为了解决这个问题，引入了多级页表。
多级页表有一个根页表，每一个字块指向了内存中的一片空间，这块空间存储的是二级页表。以此类推，最后一级页表指向的字块才是进程实际使用的内存。通过这种分级机制，大大减少了进程中页表数占用的空间。
段式存储管理将进程逻辑空间划分成若干段(非等分），段的长度由连续逻辑的长度决定。
例如一个程序有主函数MAIN、子程序段X、子函数Y等，这个时候会根据每一个函数的逻辑长度来分配逻辑空间。
页表由 页号 和 基址 组成，但在段式存储管理中由于每一段的长度是不固定的，段表由 段号 、 基址 以及 段长 组成。
在段式存储管理， 段地址 = 段号 + 段内偏移
分页可以有效提高内存利用率(虽然说存在页内碎片)
分段可以更好满足用户需求
两者结合，形成段页式存储管理
先将逻辑空间按段式管理分成若干段，再把段内空间按页式管理等分成若干页。
在段页式存储管理中， 段页地址 = 段号 + 段内页号 + 页内地址
有些进程实际需要的内存很大，超过物理内存的容量。
由于操作系统的多道程序设计，使得每个进程可用物理内存更加稀缺。
不可能无限增加物理内存，物理内存总有不够的时候，于是便有了虚拟内存的概念。
虚拟内存是操作系统内存管理的关键技术，使得多道程序运行和大程序运行成为现实，她通过将进程所使用的内存进行划分，将部分暂时不使用的内存放置在辅存。
根据局部性原理，程序运行时，无需全部装入内存，装载部分即可。如果访问页不在内存，则发出缺页中断，发起页面置换。
从用户层面看，程序拥有很大的空间，即是虚拟内存。
虚拟内存实际是对物理内存的补充，速度接近于内存，成本接近于辅存。
置换算法一般有先进先出算法(FIFO)、最不经常使用算法(LFU)、最近最少使用算法(LRU)。
从计算机组成原理篇章中，我们可以知道，CPU的高速缓存没有数据时，需要从主存中加载数据。此时若主存中也没有数据，则需要从辅存中载入页面数据。
内存替换策略发生在Cache-主存层次、主存-辅存层次。Cache-主存层次的替换策略主要是为了解决 速度问题 ，
主存-辅存层次则。主要是为了解决 容量问题 。
顺序文件是指按顺序存放在存储介质中的文件，例如磁带的存储特性使得磁带文件只能存储顺序文件。
顺序文件是所有逻辑文件当中存储效率最高的。
可变长文件不适合使用顺序文件格式存储，索引文件是为了解决可变长文件存储而发明的一种文件格式，索引文件需要配合索引表完成存储的操作。
目录的层级结构是树状的，成为目录树。
目录树中任何文件或目录都只有唯一路径。
对CPU而言，凡是对CPU进行数据输入的都是输入设备，凡是CPU进行数据输出的都是输出设备。
缓冲区主要是解决CPU与IO设备的速率不匹配的问题，减少CPU处理IO请求的频率，提高CPU与IO设备之间的并行性。
专用缓冲区只适用于特定的IO进程，当这样的IO进程比较多时，对内存的消耗也很大，所以操作系统划出可供多个进程使用的公共缓冲区，称之为缓冲池。
SPOOLing技术是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，利用高速共享设备将低速的独享设备模拟为高速的共享设备，逻辑上，系统为每一个用户都分配了一台独立的高速独享设备，是一种虚拟设备技术。
SPOOLing技术把同步调用低速设备改为异步调用。在输入、输出之间增加了排队转储环节(输入井、输出井)，SPOOLing负责输入(出)井与低速设备之间的调度，逻辑上，进程直接与高速设备交互，减少了进程的等待时间。
❸ 如何实现数据存储的管理
：数据存储备份和存储管理源于上世纪70年代的终端/主机计算模式，当时由于数据集中在主机上，因此，易管理的海量存储设备——磁带库是当时必备的设备。80年代以后，由于PC的发展，尤其是90年代应用最广的客户机/服务器模式的普及以及互联网的迅猛发展，使得存储容量、存储模式和存储要求都发生了根本性的变化，一些新兴的存储技术迅速崛起，为构建一个更安全的信息时代提供了更多的选择。
编者按如何确保所有数据能够得到可靠备份，及时进行灾难恢复是存储管理软件的核心任务。此外存储管理软件还存在以下一些基本功能，诸如改进系统和应用I/O性能及存储管理能力，提高数据和应用系统的高可用性，减少由于各种原因中断数据存取或者应用系统宕机的时间，实现技术有分级存储管理（HSM）、ClusterServer（集群服务器）等。
首先是能提供一些可以识别和分析存储访问模式的VolumeManager工具。VolumeManager通过复杂的磁盘配置能均衡I/O负载，在不影响应用的同时能够优化应用数据的布局。它还可将数据条形散放到多个物理盘上以提高性能，同时还具有在不中断应用的情况下，识别和消除性能瓶颈的能力，从而增强系统和应用的性能。另外，VolumeManager在减少系统中断时间、增加数据完整性等方面也有不俗表现。它允许对磁盘进行在线的管理和更改配置，减少对系统产生极大影响的停机时间，同时利用冗余技术提高数据可用性，防止数据被丢失和破坏。
其次还有一个非常重要的可快速恢复的日志式文件系统FileSystem，它能在不间断数据访问的条件下，对文件作在线备份，并在系统重启或崩溃前允许访问数据并恢复文件，从而大大提高用户和管理员的生产效率。FileSystem在系统崩溃前还能将未完成的数据记录在一个事件日志中，利用恢复程序重现，从而保持了数据的完整性。
VolumeManager和FileSystem都工作在操作系统一级，可实现集群与故障恢复、自动管理、备份与HSM以及基于浏览器的远程管理等。两者有机结合后，利用双方特有的对磁盘和数据的管理能力，能给企业的系统提供尽可能高的性能、可用性及可管理性。
在此基础之上便是整个存储管理的核心任务——备份技术。
数据存储备份技术一般包含硬件技术及软件技术等，硬件技术主要是磁带机技术，软件技术主要是通用和专用备份软件技术等。我们主要从软件技术方面加以讨论。备份软件技术在整个数据存储备份过程中具有相当的重要性，因为它不仅关系到是否支持磁带的各种先进功能，而且在很大程度上决定着备份的效率。最好的备份软件不一定就是操作系统所提供的备份功能，很多厂商都提供了许多专业的备份软件。专业备份软件能通过优化数据传输率，即可以自动以较高的传输率进行数据传输。这不仅能缩短备份时间、提高数据存储备份速度，而且对磁带机设备本身也有好处。另外，专业备份软件还支持新磁带机技术，如HP的TapeAlert技术，差不多所有主流专业备份软件均提供支持。
对于存储模式来说比较常见的有DAS、NAS和SAN等。DAS（DirectAttachedStorage－直接连接存储）是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。当服务器在地理上比较分散、很难通过远程连接进行互连时，直接连接存储是比较好的解决方案。直接连接存储也可帮助企业继续保留已有的传输速率并不很高的网络系统。
网络正成为主要的信息处理模式，需要存储的数据大量增加，数据作为取得竞争优势的战略性资产其重要性在增加，是目前发展的趋势。NAS和SAN的出现正响应了这一点。NAS就是网络连接存储，即将存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网），连接到一群计算机上。它的重点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。这种方法从两方面改善了数据的可用性。第一，即使相应的应用服务器不再工作了，仍然可以读出数据。第二，简易服务器本身不会崩溃，因为它避免了引起服务器崩溃的首要原因，即应用软件引起的问题。另外，NAS产品是真正即插即用的产品，其设备的物理位置非常灵活。
SAN（存储区域网络）通过光纤通道连接到一群计算机上。在该网络中提供了多主机连接，但并非通过标准的网络拓扑，并且通过同一物理通道支持广泛使用的SCSI和IP协议。它的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，这样不管数据置放在哪里，服务器都可直接存取所需的数据。SAN解决方案是从基本功能剥离出存储功能，所以运行备份操作就无需考虑它们对网络总体性能的影响。这个方案也使得管理及集中控制实现简化，特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候。
集群通常用于加强应用软件的可用性与可扩展性。某些集群架构技术会加入单一系统印象的概念，可从单点以单一系统的方式来管理多台计算机。集群服务器可支持多达上百台互相连接的服务器，结合为松散结合的单位来执行作业，保护彼此的应用软件免于故障。由于集群服务器可完全整合应用软件服务架构，因此可建置高效的应用软件执行环境，即使整个系统出现故障，终端计算机都还可以使用几乎所有的应用软件。集群服务器软件包括引擎、编译器、负载计算器、代理、指令与图形化系统管理接口等组件。集群化运算环境的最大优势是卓越的数据处理能力。原则上，任何类型的多重主机架构存储设备，包括直接连接的磁盘，都可以用来当作集群数据存储设备。为求得最大的系统可用性，最适合使用拥有多重主机存取路径的容错或高可用性存储子系统。
分层次的管理方式可以解决存储容量不断增长导致的如何有效扩充容量的问题。在很多情况下，它更多地用于分布式网络环境中。分级，其实就是意味着用不同的介质来实现存储，如RAID系统、光存储设备、磁带等，每种存储设备都有其不同的物理特性和不同的价格。例如，要备份的时候，备份文件一般存储在速度相对比较慢、容量相对比较大、价格相对比较低的存储设备上如磁带，这样做很经济实用。那么如何实现分级呢？从原理上来讲，分级存储是从在线系统上迁移数据的一种方法。文件由HSM系统选择进行迁移，然后被拷贝到HSM介质上。当文件被正确拷贝后，一个和原文件相同名字的标志文件被创建，但它只占用比原文件小得多的磁盘空间。以后，当用户访问这个标志文件时，HSM系统能将原始文件从正确的介质上恢复过来。分级存储可以有不同的实施方式，HSM根据两级或三级体系将动态迁移/回迁的数据分类，从而实现分级存储。
存储应用的深入必然带来对整体解决方案的需求，这不仅包括硬件，还包括相应的软件以及服务。一个软硬件兼容的融合应用环境是大势所趋。比如，存储虚拟化的提出就证明了这一趋势。因为它有利于提高存储利用率、简化管理和降低成本，构建一个融合的存储应用大环境。总之，随着网络技术的发展、计算机能力的不断提高，数据量也在不断膨胀。数据备份与恢复等存储技术方面的问题显得越来越重要，存储管理技术的发展必将引起业界的高度重视。
相关链接:当前主流的存储介质
磁盘阵列、磁带库
磁盘阵列的最大特点是数据存取速度特别快，其主要功能是可提高网络数据的可用性及存储容量，并将数据有选择性地分布在多个磁盘上，从而提高系统的数据吞吐率。另外，磁盘阵列还能够免除单块硬盘故障所带来的灾难后果，通过把多个较小容量的硬盘连在智能控制器上，可增加存储容量。磁盘阵列是一种高效、快速、易用的网络存储备份设备。
广义的磁带库产品包括自动加载磁带机和磁带库。自动加载磁带机和磁带库实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的。自动加载磁带机是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带更换装置，它可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入驱动器中，或执行相反的过程。自动加载磁带机能够支持例行备份过程，自动为每日的备份工作装载新的磁带。一个拥有工作组服务器的小公司或分理处可以使用自动加载磁带机来自动完成备份工作。
磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统，它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百PB（1PB＝100万GB），可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。磁带库不仅数据存储量大得多，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中，磁带库通过SAN（存储局域网络）系统可形成网络存储系统，为企业存储提供有力保障，很容易完成远程数据访问、数据存储备份，或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份，无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。
光盘塔、光盘库和光盘网络镜像服务器
光盘不仅存储容量巨大，而且成本低、制作简单、体积小，更重要的是其信息可以保存100年至300年。光盘塔由几台或十几台CD－ROM驱动器并联构成，可通过软件来控制某台光驱的读写操作。光盘塔可以同时支持几十个到几百个用户访问信息。光盘库也叫自动换盘机，它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。它的库容量极大，机柜中可放几十片甚至上百片光盘。光盘库的特点是：安装简单、使用方便，并支持几乎所有的常见网络操作系统及各种常用通信协议。
光盘网络镜像服务器不仅具有大型光盘库的超大存储容量，而且还具有与硬盘相同的访问速度，其单位存储成本（分摊到每张光盘上的设备成本）大大低于光盘库和光盘塔，因此光盘网络镜像服务器已开始取代光盘库和光盘塔，逐渐成为光盘网络共享设备中的主流产品。
❹ 存储管理主要是对什么的管理
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操作系统的存储管理功能实际上是管理什么？
藏色散人藏色散人2019-12-07 14:13:50原创
操作系统的存储管理功能实际上是管理什么？
操作系统的存储管理功能实际上是管理内存资源.
操作系统的五大管理功能:
（1）作业管理：包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等；
（2）文件管理：又称为信息管理；
（3）存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对主存的管理；
（4）设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收；
（5）进程管理：实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将CPU真正合理地分配给每个任务。
五大类型操作系统各自的特点分别是：
（1） 批处理操作系统的特点有：a. 用户脱机使用计算机。用户提交作业之后直到获得结果之前就不再和计算机打交道。作业提交的方式可以是直接交给计算中心的管理操作员，也可以是通过远程通讯线路提交。提交的作业由系统外存收容成为后备作业。
b.成批处理。操作员把用户提交的作业分批进行处理。每批中的作业将由操作系统或监督程序负责作业间自动调度执行。
c.多道程序运行。按多道程序设计的调度原则，从一批后备作业中选取多道作业调入内存并组织它们运行，成为多道批处理。
（2） 分时操作系统的特点有：a. 交互性：首先， 用户可以在程序动态运行情况下对其加以控制。其次，用户上机提交作业方便。第三，分时系统还为用户之间进行合作提供方便。
b. 多用户同时性：多个用户同时在自己的终端上上机，共享CPU和其他资源，充分发挥系统的效率。
c.独立性：客观效果上用户彼此间感觉不到有别人也在使用该台计算机，如同自己独占计算机一样。
（3） 实时操作系统的特点有：a. 实时时钟管理(定时处理和延时处理)。
b. 连续的人-机对话，这对实时控制往往是必须的。
c.要求采取过载保护措施。例如对于短期过载，把输入任务按一定的策略在缓冲区排队，等待调度; 对于持续性过载，可能要拒绝某些任务的输入; 在实时控制系统中，则及时处理某些任务，放弃某些任务或降低对某些任务的服务频率。
d.高度可靠性和安全性需采取冗余措施。双机系统前后台工作，包括必要的保密措施等。
（4） 网络操作系统的特点有：a. 计算机网络是一个互连的计算机系
❺ 存储管理功能有什么具体概念是啥谢谢
存储管理操作流程是整个系统管理流程中的关键组件之一。存储管理主要关注于存储管理方面的运行和维护工作。该流程用以对生产IT环境中的数据和数据资源进行定义、跟踪及维护。 数据与数据资源的定义涉及以下任务： •制订必要的数据分类、存储与恢复计划
•制订必要的数据存储与恢复策略及流程
数据与数据资源的跟踪涉及以下任务： •制订适当的存储资源监控流程（例如可用性、容量与性能等） •根据业务需求监控存储资源以确保处于可用状态 •根据当前发展趋势预测未来存储需求
数据与数据资源的维护涉及以下任务： •针对必要的数据和/或存储资源变更需求根据变更管理流程提交变更请求（RFC) •通过对存储资源进行调整与优化的方式提高可用性、容量或性能需求（服从变更管理流程规定） •确保数据按照预先制订的数据安全策略进行存储 •采取适当的措施以满足存储需求变更要求
存储管理操作流程由以下两个主要关注领域组成：数据备份与恢复操作；以及存储资源管理。每个领域包含不同的活动与任务，本文对其进行了详细的描述。 存储资源管理是一项关键存储管理活动，它主要关注于确保诸如磁盘之类的重要存储介质通过正确的文件系统进行格式化和安装，以及（诸如磁带、CD之类的）移动存储介质按照业务要求进行组织（例如通过库的方式组织）、使用、循环及淘汰。如需了解更多相关信息，请参考“磁盘管理”、“文件系统管理”和“磁带管理”章节。 此外，存储资源管理还包括通过管理技术来监控存储资源，从而确保其满足可用性、容量及性能需求。如需获取更多相关信息，请参考“制订存储监控与管理计划并对存储活动进行监控”章节。 现有数据中心内的后续日常存储管理活动包括：数据备份、还原与恢复操作；存储资源管理活动；以及本文中所描述的其它活动。
目的与目标
存储管理的目的和目标是凭借可用技术资源确保通过适当的存储设备来满足SLA所规定的业务需求。这种目标要求能够及时确定故障，理解未来业务需求可能对存储所产生的影响，并通过最为高效、便捷的方式来确保存储管理功能的实现。
内容范围
存储管理关注于设计、实施并运行能够满足组织机构业务需求的适当存储解决方案： •存储管理制订数据分类、存储、还原和恢复所必需的策略与过程。 •存储管理对存储资源进行实时监控并预测未来的存储资源需求。 •存储管理实施旨在维持稳定、高效、可管理的存储环境进而满足业务需求的变更与调优操作。
❻ 云存储的基本结构包括那几部分
云存储结果有4层组成：
1、存储层
存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备，可以是NAS和 iSCSI等IP存储设备，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布多不同地域，彼此之间通过广域网、互联网或者 FC光纤通道网络连接在一起。
存储设备之上是一个统一存储设备管理系统，可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护
2、基础管理层
基础管理层是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作，使多个的存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大更强更好的数据访问性能。
CDN内容分发系统、数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问，同时，通过各种数据备份和容灾技术和措施可以保证云存储中的数据不会丢失，保证云存储自身的安全和稳定。
3、应用接口层
应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台、网络硬盘引用平台，远程数据备份应用平台等。
4、访问层
任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访问手段也不同。
❼ 存储管理的目的是
存储管理的键高洞目的是实现扩充主存容量，并提高主存利用效率。
存储管理即对主存的管理技术，其目的主要是通过合理地分配与管理主存储器，达到高效利用主存，扩充主存容量的目的。
存储管理是指磁盘管理工具，所谓的磁盘包括电脑的硬盘、移动硬盘、优盘念竖、光驱等存储设备，通过该稿枯工具可以分区、指定盘符等。