虚拟存储器过程

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1、虚拟存储器以透明的方式给用户提供一个比实际主存空间大的多的程序地址空间。此时程序的逻辑地址称为虚拟地址。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，

2、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。就象一个预计有一万学生的学校，理论上每个学生都应有一个位子上课(一万个虚拟位子)，而学校只有一千个(物理)位子。但实际上，学校也不会一万个人同时上课，只要让上课的同学有位子(在主存中)，而其它同学只要留下联系方法能找到就好。为了降低管理的复杂性，我们采用按学号分班(页)管理。每个班要么一起上课(主存)，要么一起呆在寝室(磁盘)。而在学校保留

3、一个动态表(页表)表明每个班在哪儿(物理地址)上课，或者没上课(不在主存)。现在假设我们想按学号找一个同学，而且只能在教室说话。那么：先算出来是哪个班的，查动态表，看该班是否在教室。在，直接按位置找到(hit)；不在(pagefault)，要先找个不上课的班赶回寝室，把要找同学所在的班调到教室，再按位置找那个同学。例：某计算机的虚拟存储系统有40位虚地址，32位实地址。页的大小为1MB，有装入位、修改位、保护位和使用位四个控制位。所有虚页都在使用中。每个页表项的长度为实页号位数（12位）＋控制位（4位）＝16位。虚页号20位

4、，因此有220＝1M个虚页，页表大小为1M×16位。例：某机器使用页式管理结构，快表有8个存储单元，下图为快表以及慢表的内容，采用如图所示的地址访问时，主存的实际地址是多少？该机器需进行哪些操作？页号该页在主存中的起始地址00001H15000000250H38000001007H96000010006H60000035004H40000028155H80000075005H70000065300H500000快表慢表页号页内地址00001H32410000H128FFFFE516虚地址00001H在快表中，查表得起始地址为

5、150000，故实地址为150000+324=15032410000H不在快表中，但在慢表中查得装入位为1，故实地址为345000+128=345128，并将快表中的某一行调出，将10000H的起始地址345000写入快表。FFFFE不在快表中，且慢表中的装入位为0，说明在外存中，将主存中的某一页调出，将该页面调入主存，在慢表中的装入位置为1，将实页号写入，并将快表中的某一行调出，将FFFFEH的起始地址写入快表。