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六月 8 2020

虚拟存储器的工作原理


目录

1.简介
2.工作原理

  虚拟存储器技术的出现是为了解决电脑内存不够的问题。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被分隔成多个物理内存碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。目前,大多数操作系统都使用了虚拟存储器。下面将来介绍虚拟存储器以及它的工作原理:

  1.简介

  虚拟存储器又被称为虚拟内存,是指在具有层次结构存储器的计算机系统中,采用自动实现部分装入和部分对换功能,为用户提供一个比物理主存容量大得多的可寻址的一种“主存储器”。它使用户逻辑存储器与物理存储器分离,是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。

虚拟存储器

虚拟存储器

  实现虚拟存储器的物质基础是二级存储器结构和动态地址转换机构。经过操作系统的改造,把计算机的内存与外存有机的结合起来使用,从而得到一个容量很大的“内存”,这就是虚拟内存。

  虚拟存储器实质上是把用户地址空间和实际的存储空间区分开来,当作两个不同的概念。

  虚拟存储器是Windows 为作为内存使用的一部分硬盘空间。虚拟存储器在硬盘上其实就是为一个硕大无比的文件,文件名是PageFile.Sys,通常状态下是看不到的。必须关闭资源管理器对系统文件的保护功能才能看到这个文件。虚拟内存有时候也被称为是“页面文件”就是从这个文件的文件名中来的。

  2.工作原理

  虚拟存储器是由硬件和操作系统自动实现存储信息调度和管理的。它的工作过程包括6个步骤:

  ①中央处理器访问主存的逻辑地址分解成组号a和组内地址b,并对组号a进行地址变换,即将逻辑组号a作为索引,查地址变换表,以确定该组信息是否存放在主存内。

  ②如该组号已在主存内,则转而执行④;如果该组号不在主存内,则检查主存中是否有空闲区,如果没有,便将某个暂时不用的组调出送往辅存,以便将这组信息调入主存。

  ③从辅存读出所要的组,并送到主存空闲区,然后将那个空闲的物理组号a和逻辑组号a登录在地址变换表中。

  ④从地址变换表读出与逻辑组号a对应的物理组号a。

  ⑤从物理组号a和组内字节地址b得到物理地址。

  ⑥根据物理地址从主存中存取必要的信息。

  以上就是虚拟存储器的工作原理介绍了。虚拟存储器的逻辑容量由内存容量和外存容量之和来决定,其运行速度接近于内存速度,而每位的成本却又接近于外存。可见,虚拟存储技术是一种性能非常优越的存储器管理技术,故被广泛地应用于大、中、小型和微型机器中。

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