虛擬存儲器的工作原理介紹

虛擬存儲器技術(shù)的出現(xiàn)是為了解決電腦內(nèi)存不夠的問題。它使得應(yīng)用程序認(rèn)為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存(一個(gè)連續(xù)完整的地址空間)，而實(shí)際上，它通常是被分隔成多個(gè)物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時(shí)存儲在外部磁盤存儲器上，在需要時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。目前，大多數(shù)操作系統(tǒng)都使用了虛擬存儲器。下面將來介紹虛擬存儲器以及它的工作原理：

1.簡介

虛擬存儲器又被稱為虛擬內(nèi)存，是指在具有層次結(jié)構(gòu)存儲器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，采用自動實(shí)現(xiàn)部分裝入和部分對換功能，為用戶提供一個(gè)比物理主存容量大得多的可尋址的一種“主存儲器”。它使用戶邏輯存儲器與物理存儲器分離，是操作系統(tǒng)給用戶提供的一個(gè)比真實(shí)內(nèi)存空間大得多的地址空間。

虛擬存儲器

實(shí)現(xiàn)虛擬存儲器的物質(zhì)基礎(chǔ)是二級存儲器結(jié)構(gòu)和動態(tài)地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。經(jīng)過操作系統(tǒng)的改造，把計(jì)算機(jī)的內(nèi)存與外存有機(jī)的結(jié)合起來使用，從而得到一個(gè)容量很大的“內(nèi)存”，這就是虛擬內(nèi)存。

虛擬存儲器實(shí)質(zhì)上是把用戶地址空間和實(shí)際的存儲空間區(qū)分開來，當(dāng)作兩個(gè)不同的概念。

虛擬存儲器是Windows為作為內(nèi)存使用的一部分硬盤空間。虛擬存儲器在硬盤上其實(shí)就是為一個(gè)碩大無比的文件，文件名是PageFile.Sys，通常狀態(tài)下是看不到的。必須關(guān)閉資源管理器對系統(tǒng)文件的保護(hù)功能才能看到這個(gè)文件。虛擬內(nèi)存有時(shí)候也被稱為是“頁面文件”就是從這個(gè)文件的文件名中來的。

2.工作原理

虛擬存儲器是由硬件和操作系統(tǒng)自動實(shí)現(xiàn)存儲信息調(diào)度和管理的。它的工作過程包括6個(gè)步驟：

①中央處理器訪問主存的邏輯地址分解成組號a和組內(nèi)地址b，并對組號a進(jìn)行地址變換，即將邏輯組號a作為索引，查地址變換表，以確定該組信息是否存放在主存內(nèi)。

②如該組號已在主存內(nèi)，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行④;如果該組號不在主存內(nèi)，則檢查主存中是否有空閑區(qū)，如果沒有，便將某個(gè)暫時(shí)不用的組調(diào)出送往輔存，以便將這組信息調(diào)入主存。

③從輔存讀出所要的組，并送到主存空閑區(qū)，然后將那個(gè)空閑的物理組號a和邏輯組號a登錄在地址變換表中。

④從地址變換表讀出與邏輯組號a對應(yīng)的物理組號a。

⑤從物理組號a和組內(nèi)字節(jié)地址b得到物理地址。

⑥根據(jù)物理地址從主存中存取必要的信息。

以上就是虛擬存儲器的工作原理介紹了。虛擬存儲器的邏輯容量由內(nèi)存容量和外存容量之和來決定，其運(yùn)行速度接近于內(nèi)存速度，而每位的成本卻又接近于外存。可見，虛擬存儲技術(shù)是一種性能非常優(yōu)越的存儲器管理技術(shù)，故被廣泛地應(yīng)用于大、中、小型和微型機(jī)器中。

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