虚拟存储器概述

虚拟储存器的名词解释虚拟储存器是计算机科学中常用的概念之一，它是一种抽象的、实现在计算机内存和外部硬盘之间的储存机制。

虚拟储存器通过将内存中未使用的部分数据交换到硬盘上，以便释放内存空间供其他程序使用。

它的目的是扩大计算机的有效内存空间，并且使得系统能够同时运行更多的程序。

在本文中，我们将探讨虚拟储存器的工作原理、优点和应用等方面。

虚拟储存器的工作原理是利用操作系统的分页机制。

在操作系统中，将内存划分为大小固定的页面，与之相对应的是外部硬盘上分割成相同大小的页面。

当系统需要更多内存时，操作系统会将未被使用的页面从内存移到硬盘上，以便腾出空间给其他需要使用内存的程序。

这样，计算机系统可以运行大量程序，而不会因内存不足而出现崩溃或运行缓慢的问题。

虚拟储存器的一个重要概念是“页面置换算法”。

当操作系统需要从内存中选择一个页面将其移到硬盘上时，需要根据一定的算法来选择被替换的页面。

常见的算法有最佳(Optimal)算法、先进先出(FIFO)算法和最近最久未使用(LRU)算法等。

这些算法根据不同的指标（如最长未被使用时间、最近使用时间等）来进行页面的选择和置换，以达到最高的系统性能和效率。

虚拟储存器的应用范围非常广泛。

首先是在个人电脑和服务器中，虚拟储存器常用于解决内存不足的问题。

例如，当用户同时运行多个大型软件时，虚拟储存器可以将一部分未被使用的程序数据交换到硬盘中，从而释放内存空间给其他正在运行的程序使用。

其次是在操作系统中，虚拟储存器是实现进程间通信的重要工具。

进程可以通过虚拟储存器来共享数据，提高系统的并发性和协作性。

此外，虚拟储存器还被广泛应用于虚拟机技术、数据库管理系统等领域。

虚拟储存器的优点在于它可以扩大计算机的有效内存空间。

虚拟储存器使得用户无需关注实际物理内存的容量，而只需将更多的数据存储在虚拟内存中。

这样，即使计算机的内存容量有限，仍然可以运行大型的应用程序。

而且，通过虚拟储存器，计算机系统可以更高效地管理内存，提高整体系统的性能和响应速度。

虚拟存储器原理1. 概述虚拟存储器是一种操作系统提供的抽象概念，它将计算机的物理内存和磁盘空间结合起来，为应用程序提供了一个比实际物理内存更大的地址空间。

虚拟存储器的基本原理是通过将部分数据从内存转移到磁盘上，实现了对物理内存的扩展，并能够在需要时将数据重新调入内存。

虚拟存储器的出现解决了两个主要问题：一是应用程序通常需要比物理内存更大的地址空间，而物理内存受限；二是为了提高系统性能，操作系统可以将不常用的数据置换到磁盘上，以便为常用数据腾出更多的内存空间。

2. 分页机制虚拟存储器使用了分页机制来管理内存和磁盘空间。

在分页机制下，应用程序被划分为大小固定的页面（Page），同样大小的物理内存也被划分为页框（Page Frame）。

每个页面都有一个唯一的标识符，称为页号（Page Number），而每个页框也有一个唯一的标识符，称为页框号（Frame Number）。

当应用程序访问某个页面时，操作系统会通过页表（Page Table）将该页面映射到一个物理地址。

页表是一个数据结构，记录了每个页面对应的物理地址或磁盘上的位置。

当应用程序需要访问某个页面时，操作系统首先查找页表，如果该页面已经在物理内存中，则直接将对应的物理地址返回给应用程序；如果该页面不在物理内存中，则操作系统会将其从磁盘上调入内存，并更新页表。

分页机制的优点是简单、灵活且高效。

它可以将内存和磁盘空间划分为固定大小的块，从而方便管理和调度。

同时，由于每个页面的大小相同，使得操作系统可以更加高效地进行内存分配和回收。

3. 页面置换算法虚拟存储器中最重要的问题之一是如何选择哪些数据被置换到磁盘上。

一般来说，操作系统会根据一定的策略选择最适合置换的页面。

常见的页面置换算法有以下几种：3.1 先进先出（FIFO）先进先出算法是最简单和最直观的置换算法之一。

它按照页面进入内存的顺序进行置换，即最早进入内存的页面被置换出去。

这种算法的缺点是没有考虑页面的访问频率，可能会导致常用的页面被频繁置换出去。

虚拟存储器名词解释
虚拟存储器是一种新兴的计算机技术，它可以将大量的计算机数据储存在一个很小的虚拟存储器中，可以大大提高计算机的存储容量。

虚拟存储器是在一个物理内存中利用一系列技术建立一个虚拟存储器。

由于虚拟存储容量可以大大超过物理存储容量，因此虚拟存储器被认为是一种新兴技术，可以提供计算机比此前更大的存储能力。

虚拟存储器可以被分为两个主要类型，即软件虚拟存储器和硬件虚拟存储器。

软件虚拟存储器是指使用特定的软件来创建和管理物理存储器的过程，它不需要额外的硬件，可以利用已有的物理存储设备，例如磁盘或内存来创建虚拟存储器。

硬件虚拟存储器是一种计算机硬件的技术，它可以利用集成芯片组来模拟一个虚拟存储器，它能够很好地模拟真实的物理存储空间，并且大大提高计算机的存储效率。

虚拟存储器有许多优点，可以有效地提高计算机的性能。

它可以增强计算机的容量，因为它可以大大超过物理存储器的容量，可以使计算机的存储能力更高，同时也可以减少计算机的延迟。

此外，虚拟存储器可以提高程序执行的性能，因为虚拟存储器可以减少计算机操作系统中的信息传输时间，这有助于程序执行的速度。

虚拟存储器也有一些缺点，其中最明显的是，它由于虚拟化而损失了一些性能，这可能会导致程序运行的速度变慢。

同时，虚拟存储器也会增加计算机系统的复杂性，需要更多的资源，从而导致更多的能耗。

总的来说，虚拟存储器是一种新兴的技术，它能够为计算机提供
更大的存储空间，可以提高程序的性能，但也会带来一些缺点。

因此，在使用虚拟存储器时，需要认真考虑其优缺点，以便正确使用虚拟存储器，提高存储效率。

虚拟存储器☐虚拟存储器是建立在主存—辅存物理结构的基础之上，由附加的硬件装置存储管理软件虚拟存储器物理存储器不同之处常为几百~几百K字节；不同之处4、主存—cache体系中，CPU与二者都有直接的通路；而虚存中辅存一些硬件进行块的划分及主-辅间调度，所以对设计系统软件的程☐虚地址和实地址☐页式虚拟存储器☐页表（Page Table）0虚页 1虚页 2虚页 3虚页 装入 位 修 改 位 替换控制 其 他 实页号 1 3 19 6 0页 1页 2页 3页 程 序A虚存空间 1页 3页 6页 19页实存空间 页表区中程序A 的页表页表的长度等于该程序虚页数，每一虚页的状况占据页表中一个存储字，叫页表信息字。

1111 装入位为1时，表示该虚页内容已从辅存调入主存，页面有效。

“修改记录位”记录虚页内容在主存中是否被修改过，如果被修改过，则这页在主存被新页覆盖时要把修改的内容写回到虚存去。

“替换控制位：与替换策略有关，如采用LRU ，替换控制位就可以用作计数位，记录这页在主存时被CPU 调用的历史，反映这页在主存的活跃程度。

页表首地址 页表基地址寄存器时间t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 实际命中次数页地址流P1 P2 P1 P5 P4 P1 P3 P4 P2 P4先进先出FIFO算法1 1 1 1* 4 4 4* 4*2 22次2 2 2 2* 1 1 1 1* 45 5 5* 3 3 3 3*调入调入命中调入替换替换替换命中替换替换最久没使用LRU 算法1 1 1 1 1* 1 1 1*2 24次2 2 2* 4 4 4* 4 4 45 5 5* 3 3 3* 3*调入调入命中调入替换命中替换命中替换命中最优替换OPT算法1 1 1 1 1 1* 3* 3* 3 35次2 2 2 2* 2 2 2 2 25* 4 4 4 4 4 4调入调入命中调入替换命中替换命中命中命中Hp = 4/10 = 0.4时间t 1 2 3 4 5 6 7 8 实际命中次数页地址流P1 P2 P3 P4 P1 P2 P3 P4先进先出FIFO算法1 1 1* 4 4 4* 3 30次2 2 2* 1 1 1* 43 3 3* 2 2 2*调入调入调入替换替换替换替换替换最久没使用LRU算法1 1 1* 4 4 4* 3 30次2 2 2* 1 1 1* 43 3 3* 2 2 2*调入调入调入替换替换替换替换替换最优替换OPT算法1 1 1 1 1* 1 1 13次2 2 2 2 2* 3* 33* 4* 4 4 4 4*调入调入调入替换命中命中替换命中。

虚拟存储器名词解释
虚拟存储器是一种计算机系统中的存储技术，它在物理内存的基础上提供了一种扩展的机制，能够创建一个比实际物理内存更大的地址空间，以满足程序运行时的存储需求。

在计算机系统中，每个程序运行时都需要占用一定的内存空间来存储代码、数据和运行时状态。

然而，物理内存的容量是有限的，无法满足所有程序的需求。

为了解决这个问题，虚拟存储器被设计出来。

虚拟存储器通过将物理内存和硬盘之间的存储空间进行分割和管理，提供了一个大于物理内存容量的地址空间。

它将一部分物理内存称为主存，用于存储当前正在运行的程序和数据；而将另一部分称为辅存，用于存储当前不需要的程序和数据。

当程序需要访问不在主存中的数据时，虚拟存储器会将相应的数据从辅存中换入主存，以供程序使用。

而当主存空间不足时，虚拟存储器则会将一部分主存中的数据置换到辅存中，以腾出空间给新的数据。

虚拟存储器的好处是，它使得程序能够访问一个比实际物理内存更大的地址空间，从而能够运行更大规模的程序。

它还能够提高系统的性能，因为它允许多个程序同时运行，而不是等待物理内存空间的释放。

然而，虚拟存储器也存在一些问题。

首先，由于辅存的访问速度比主存慢得多，所以虚拟存储器的访问延迟较高。

其次，虚拟存储器需要操作系统的支持，因此需要消耗一定的系统资源。

总的来说，虚拟存储器是一种重要的存储技术，它通过对物理内存和辅存的合理管理，扩展了计算机系统的存储能力，提高了系统的灵活性和性能。

它在现代操作系统中得到广泛应用，并成为了支持大规模程序运行的关键技术之一。