【存储器管理功能】
内存管理即对存储器进行管理，主要完成以下任务：
- 内存分配：为每道程序分配内存空间，以提高存储器的利用率，根据分配方式分为：静态分配、动态分配
- 内存保护：确保每道用户程序只在自己的内存空间中运行，通过界限寄存器来存放正在执行进程的内存上下界，在程序运行时，对每条指令的访问地址进行越界检查
- 地址映射：实现进程的逻辑地址到内存物理地址的映射，在程序编译时形成的目标程序地址是逻辑地址，都是从 0 开始，而真正调入内存某个空间存放的地址是物理地址
- 内存扩充：用虚拟存储技术来从逻辑上扩充内存容量，以解决内存容量不足的问题，利用内存扩充机制，来实现请求调入功能与页面置换功能
【存储器的层次结构】
层次结构
对于通用计算机，存储层次至少应具有三层：CPU 寄存器、主存、辅存
根据具体的功能，可细分为：寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动存储介质
在存储层次中，层次越高，存储介质的访问速度就越快，价格也就越昂贵，相对所配置的存储容量也就越小
主存储器
主存储器又称内存、主存、可执行存储器，是计算机系统中的主要部件，用于保存进程运行时的程序和数据
通常，处理机都是从主存储器中取得指令和数据，并将所取得的指令放入指令寄存器中，将数据放入数据寄存器中，反之，也可将寄存器中的内容放入主存
由于主存访问速度远低于 CPU 执行指令的速度，为缓和这一矛盾，在及计算机系统中引入了寄存器与高速缓存
寄存器
寄存器与处理机具有相同的速度，因此对寄存器的访问速度是最快的，完全能与 CPU 协调工作，但价格十分昂贵，因此容量并不是很大
在当前的计算机中，寄存器的数目有数十至上百个，字长一般是 32 位或 64 位
高速缓存
高速缓存是介于寄存器与存储器之间的存储器，主要用于备份主存中常用的数据，以减少处理机对主存的访问次数，从而大幅度提高程序执行速度
高速缓存的容量远大于寄存器，只比主存小二到三个数量级左右，访问速度快于主存
由于高速缓存的速度越高价格越贵，因此在计算机中设置了二级或多级告诉缓存，紧靠内存的一级高速缓存速度最高，容量最小，最低级的高速缓存容量速度最慢，容量最大
磁盘缓存
由于目前磁盘的 I/O 速度远低于对主存的访问速度，为缓和两者在速度上的不匹配，因此设置了磁盘缓存，主要用于暂时存放频繁使用的一部分磁盘数据与信息，以减少访问磁盘的次数
但磁盘缓存与高速缓存不同，其本身并不是一种实际存在的存储器，而是利用主存中的部分空间暂时存放从磁盘中读写的信息
【存储方式】
连续分配存储方式
连续分配存储方式是最早出现的一种存储器分配方式，曾被广泛应用于上世纪 60~80 年代的 OS 中，该分配方式为一个用户分配一个连续的内存空间，即程序中代码或数据的逻辑地址相邻，体现在内存空间分配时物理地址的相邻
连续分配方式根据发展，可分为四类：
- 单一连续分配：将内存分为用户区和系统区，同一时刻下只允许一个程序在用户区运行
- 固定分区分配：将整个用户空间划分为若干固定大小的区域，在每个区域中只装入一道作业
- 动态分区分配：根据进程的实际需要，动态地为之分配内存空间
- 动态可重定位分区分配：在动态分区分配的基础上，加了紧凑功能，且设置重定位寄存器，在程序执行期间，随着对每条指令或数据的访问自动执行重定位
离散分配存储方式
连续分配存储方式会形成许多碎片，虽然可通过紧凑的方法将许多碎片拼接成可用的大块空间，但须付出很大的开销
如果允许将一个进程分散地装入到许多不相邻的分区中，便可充分地利用内存空间，无须再进行紧凑操作
基于上述思想，产生了离散分配存储方式，根据离散分配存储方式在分配地址空间的基本单位的不太，可分为三类：
- 分页存储管理：将用户程序的地址分为若干固定大小的区域（页），再将内存空间划分为同样大小的若干区域，从而将用户程序的任一页放入任一块中
- 分段存储管理：将用户程序的地址空间划分为若干大小不同的段，每段定义成一组相对完整的信息。在分配时，以段为单位，这些段在内存中可以不相邻
- 段页式存储管理：分页与分段两种存储方式相结合的产物
