虚拟存储器复习过程.ppt

《虚拟存储器复习过程.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、虚拟存储器二、虚拟存储器的概念虚拟内存（VirtualMemory）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。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。它的容量主要受到两方面的限制：（1）指令中表示地址的字长

2、。一个虚拟存储器的最大容量是由计算机的地址结构确定的。如：若CPU的有效地址长度为32位，则程序可以寻址范围是0～232-1，即虚存容量为4GB。(2)外存的容量。虚拟存储器的容量与主存的实际大小没有直接的关系，而是由主存与辅存的容量之和所确定。三、虚拟内存的特征虚拟性。虚拟内存不是扩大实际的物理内存，而是扩充逻辑内存的容量。部分装入。每个进程不是全部装入内存，而是分成若干个部分。当进程需要执行时，才将当前运行所需要的程序和数据装入内存。对换性。在一个进程运行期间，它所需要的程序和数据可以分多次调入。每次仅仅调入一部分，以满足当前程序执行的需要。而且，在内存中那些暂时不使用的程序和数据可以换

3、到外存的交换区存放，以腾出尽量多的内存空间供可运行进程使用。四、引入虚拟存储技术的好处大程序：可在较小的可用内存中执行较大的用户程序；大的用户空间：提供给用户可用的虚拟内存空间通常大于物理内存(realmemory)并发：可在内存中容纳更多程序并发执行；易于开发：与覆盖技术比较，不必影响编程时的程序结构6.2请求分页存储管理方式1、基本思想在进程开始运行之前，不是装入全部页面，而是装入几个或零个页面，之后根据进程运行的需要，动态装入其它页面；当内存空间已满，而又需要装入新的页面时，则根据某种算法淘汰某个页面，以便装入新的页面XXXX7X5XXX34061260K-64K56K-60K52K-

4、56K48K-52K44K-48K40K-44K36K-40K32K-36K28K-32K24K-28K20K-24K16K-20K12K-16K8K-12K4K-8K0K-4K28K-32K24K-28K20K-24K16K-20K12K-16K8K-12K4K-8K0K-4K虚地址空间物理地址空间}虚页页框2、页表表项页号、内存块号、驻留位、外存地址、访问位、修改位驻留位（中断位）：表示该页是在内存还是在外存访问位：根据访问位来决定淘汰哪页（由不同的算法决定）修改位：查看此页是否在内存中被修改过页号中断位内存块号外存地址访问位修改位1514131211109876543210000000

5、00000000011110000101100000000000001111001000111010011010100010000000000100011000000000100110在/不在内存页表虚地址8196物理地址245803、缺页中断（PageFault）处理在地址映射过程中，在页表中发现所要访问的页不在内存，则产生缺页中断。操作系统接到此中断信号后，就调出缺页中断处理程序，根据页表中给出的外存地址，准备将该页调入内存此时应将缺页的进程挂起（调页完成唤醒）如果内存中有空闲块，则分配一个块，将要调入的页装入该块，并修改页表中相应页表项目的驻留位及相应的内存块号若此时内存中没有空闲块，

6、则要淘汰某页（若被淘汰页在内存期间被修改过，则要将其写回外存）思考缺页中断同一般中断的区别？缺页中断同一般中断都是中断，相同点是：保护现场中断处理恢复现场不同点：一般中断是一条指令完成后中断，缺页中断是一条指令执行时中断一条指令执行时可能产生多个缺页中断。如指令可能访问多个内存地址，这些地址在不同的页中。6.3页面置换算法先进先出页面淘汰算法（FIFO）选择在内存中驻留时间最长的页并淘汰之理想淘汰算法—最佳页面算法（OPT）淘汰以后不再需要的或最远的将来才会用到的页面最近最久未使用页面淘汰算法（LRU）选择最后一次访问时间距离当前时间最长的一页并淘汰之即淘汰没有使用的时间最长的页实现代价很高

7、软件方法或硬件方法某程序在内存中分配三个块，访问页的走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，按FIFO、LRU、OPT算法分别计算缺页次数假设开始时所有页均不在内存例1FIFO432143543215页1432143555211页243214333522页34321444355xxxxxxxxx共缺页中断9次FIFOLRU432143543215页1432143543215页2432143