虚拟存储器考题，快：什么是虚拟存储器？它主要解决什么问题

名词解释——虚拟存诸器

虚拟存储器 虚拟存储器 为了给用户提供更大的随机存取空间而采用的一种存储技术。

它将内存与外存结合使用，好像有一个容量极大的内存储器，工作速度接近于主存，每位成本又与辅存相近，在整机形成多层次存储系统。

虚拟存储器源出于英国ATLAS计算机的一级存储器概念。

这种系统的主存为16千字的磁芯存储器，但中央处理器可用20位逻辑地址对主存寻址。

到1970年，美国RCA公司研究成功虚拟存储器系统。

IBM公司于1972年在IBM370系统上全面采用了虚拟存储技术。

虚拟存储器已成为计算机系统中非常重要的部分。

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，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。

调度方式有分页式、段式、段页式3种。

页式调度是将逻辑和物理地址空间都分成固定大小的页。

主存按页顺序编号，而每个独立编址的程序空间有自己的页号顺序，通过调度辅存中程序的各页可以离散装入主存中不同的页面位置，并可据表一一对应检索。

页式调度的优点是页内零头小，页表对程序员来说是透明的，地址变换快，调入操作简单；缺点是各页不是程序的独立模块，不便于实现程序和数据的保护。

段式调度是按程序的逻辑结构划分地址空间，段的长度是随意的，并且允许伸长，它的优点是消除了内存零头，易于实现存储保护，便于程序动态装配；缺点是调入操作复杂。

将这两种方法结合起来便构成段页式调度。

在段页式调度中把物理空间分成页，程序按模块分段，每个段再分成与物理空间页同样小的页面。

段页式调度综合了段式和页式的优点。

其缺点是增加了硬件成本，软件也较复杂。

大型通用计算机系统多数采用段页式调度。

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。

③近期最少使用算法：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性能评价的重要内容，它与主存容量、页面大小、命中率，程序局部性和替换算法等因素有关。

虚拟存储器基于什么原理

虚拟存储器的概念 为解决内存小而作业大、作业多的矛盾， 以及执行过程中只是把当前运行需要的那部分程序和数据装入内存。

所以，操作系统把各级存储器统一管理起来。

就是说， 应该把一个程序当前正在使用的部分放在内存， 而其余部分放在磁盘上，就启动执行它。

操作系统根据程序执行时的要求和内存的实际使用情况， 随机地对每个程序进行换入/换出。

这样， 就给用户提供一个比正式的内存空间大的多的地址空间， 这就是虚拟存储器。

所谓虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间， 在这种计算机系统中虚地址被映射成实地址。

简单地说，虚拟存储器：是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

就是说， 虚拟存储器并不是实际的内存，它的大小比内存空间大的多； 用户感觉所能使用的“内存”非常大， 但这是操作系统对物理内存的扩充。

它的物质基础是：二级存储器结构、和动态地址转换（DAT)。

机构虚拟存储器的基本特征： 虚拟扩充。

虚拟存储器不是物理上扩充内存空间， 而是逻辑上扩充了内存容量。

部分装入。

每个作业不是全部一次的装入内存， 而是分成若干部分。

离散分配。

一个作业分成多个部分，没有全部装入内存。

即使装入内存的那些部分也不必占用连续的内存空间， 而是“见缝插针”。

多次对换。

在一个进程运行期间， 它所需的全部程序和数就要分成多次调入内存。

注意： 虚拟存储器的容量虽然提供了特大的地址空间， 用户在编程时一般不应考虑可用空间有多大。

但是， 虚拟存储器的容量不是无限大的。

它主要受两方面的限制：（1）机器指令中表示地址的二进制数是有限的；（2）外存的容量也是有限的。

更多： /fjnu/courseware/0333/course/_source/web/lesson/char2/j4.htm

虚拟存储器有什么作用

通常人们所说的Cache就是指缓存SRAM。

SRAM叫静态内存，“静态”指的是当我们将一笔数据写入SRAM后，除非重新写入新数据或关闭电源，否则写入的数据保持不变。

由于CPU的速度比内存和硬盘的速度要快得多，所以在存取数据时会使CPU等待，影响计算机的速度。

SRAM的存取速度比其它内存和硬盘都要快，所以它被用作电脑的高速缓存(Cache)。

有了高速缓存，可以先把数据预写到其中，需要时直接从它读出，这就缩短了CPU的等待时间。

高速缓存之所以能提高系统的速度是基于一种统计规律，主板上的控制系统会自动统计内存中哪些数据会被频繁的使用，就把这些数据存在高速缓存中，CPU要访问这些数据时，就会先到Cache中去找，从而提高整体的运行速度。

一般说来，256K的高速缓存能使整机速度平均提高10%左右 所谓虚拟存储器就是 把内外存统一起来使用，起基本思想是把正在是用的部分保留在内存中。

把暂时不用的部分防在外村中，使用时调入内存，虚拟存储器的容量与cpu的地址结构有关，如奔腾的地址位是32位，那么他的寻址空间就是2的32次方，4GB,就是说他的最大寻址空间是4GB。

相似之处：①把程序中最近常用的部分驻留在高速的存储器中； ②一旦这部分变得不常用了，把它们送回到低速的存储器中； ③这种换入换出是由硬件或操作系统完成的，对用户是透明的； ④力图使存储系统的性能接近高速存储器，价格接近低速存储器。

主要区别：在虚拟存储器中未命中的性能损失要远大于Cache系统中未命中的损失。

考题，快：什么是虚拟存储器？它主要解决什么问题

扩大存储容量。

虚拟存储器即虚拟内存，虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。

针对物理地址的直接映射的许多弊端，计算机的设计中就采取了一个虚拟化设计，就是虚拟内存。

CPU通过发出虚拟地址，虚拟地址再通过MMU翻译成物理地址，最后获得数据。

扩展资料： 注意事项： 基于主机的虚拟化存储技术其就是位于第三层的虚拟化存储技术管理软件。

在现实应用中，这个软件通常是有操作系统下的逻辑卷管理软件来实现。

如Windows操作系统下面的自动卷管理软件。

不过从笔者的经验来看，还是采用操作系统自带的卷管理软件为好。

在兼容性、性能上面都比较优越，而且还是的。

通过这个虚拟层，可以将存储设备组成逻辑磁盘与逻辑卷。

参考资料来源：百度百科-虚拟存储器 参考资料来源：人民网-正确设置虚拟内存 ?根据应用需要设置