虛擬存儲器的工作原理介紹

虛擬存儲器技術的出現(xiàn)是為了解決電腦內(nèi)存不夠的問題。它使得應用程序認為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存(一個連續(xù)完整的地址空間)，而實際上，它通常是被分隔成多個物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上，在需要時進行數(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，是指在具有層次結構存儲器的計算機系統(tǒng)中，采用自動實現(xiàn)部分裝入和部分對換功能，為用戶提供一個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)給用戶提供的一個比真實內(nèi)存空間大得多的地址空間。

虛擬存儲器

實現(xiàn)虛擬存儲器的物質基礎是二級存儲器結構和動態(tài)地址轉換機構。經(jīng)過操作系統(tǒng)的改造，把計算機的內(nèi)存與外存有機的結合起來使用，從而得到一個容量很大的“內(nèi)存”，這就是虛擬內(nèi)存。

虛擬存儲器實質上是把用戶地址空間和實際的存儲空間區(qū)分開來，當作兩個不同的概念。

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就是為一個碩大無比的文件，文件名是PageFile.Sys，通常狀態(tài)下是看不到的。必須關閉資源管理器對系統(tǒng)文件的保護功能才能看到這個文件。虛擬內(nèi)存有時候也被稱為是“頁面文件”就是從這個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)自動實現(xiàn)存儲信息調度和管理的。它的工作過程包括6個步驟：

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，便將某個暫時不用的組調出送往輔存，以便將這組信息調入主存。

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，虛擬存儲技術是一種性能非常優(yōu)越的存儲器管理技術，故被廣泛地應用于大、中、小型和微型機器中。

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