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虚拟内存工作原理是什么?虚拟存储地址变换都有哪些?

2022-12-02 10:09:16来源:科技头条

虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存,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。那么,虚拟内存工作原理是什么?虚拟存储地址变换都有哪些?一起来看看吧!

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:

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。

虚拟存储地址变换:

虚拟存储器地址变换基本上有3种形虚拟存储器工作过程式:全联想变换、直接变换和组联想变换。任何逻辑空间页面能够变换到物理空间任何页面位置的方式称为全联想变换。每个逻辑空间页面只能变换到物理空间一个特定页面的方式称为直接变换。组联想变换是指各组之间是直接变换,而组内各页间则是全联想变换。替换规则用来确定替换主存中哪一部分,以便腾空部分主存,存放来自辅存要调入的那部分内容。常见的替换算法有4种。

①随机算法:用软件或硬件随机数产生器确定替换的页面。

②先进先出:先调入主存的页面先替换。

期最少使用算法(LRU,Least Recently Used):替换最长时间不用的页面。

④最优算法:替换最长时间以后才使用的页面。这是理想化的算法,只能作为衡量其他各种算法优劣的标准。

虚拟存储器的效率是系统能评价的重要内容,它与主存容量、页面大小、命中率,程序局部和替换算法等因素有关。

关键词: 虚拟内存 虚拟内存工作原理 虚拟存储地址 虚拟存储地址变换都有哪些

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