虛擬存儲

　　一、虛擬存儲器

　　虛擬存儲器是為“擴大”主存容量而采用的一種設計技巧，就是它只裝入部分作業信息來執行，好處在于借助于大容量的輔助存儲器實現小主存空間容納大邏輯地址空間的作業。

　　虛擬存儲器的容量由計算機的地址結構（地址總線位數）決定。如32位的，則最大的虛存容量為2^32=4294967296B=4GB。

　　二、敘述頁式虛擬存儲器的基本原理

　　頁式虛擬存儲器是在頁式存儲的基礎上實現虛擬存儲器的，其工作原理是：

　　首先把作業信息作為副本存放在磁盤上，作業執行時，把作業信息的部分頁面裝入主存，并在頁表中對相應的頁面是否裝入主存作出標志。

　　作業執行時若所訪問的頁面已經在主存中，則按頁式存儲管理方式進行地址轉換，得到絕對地址，否則產生“缺頁中斷”由操作系統把當前所需的頁面裝入主存。

　　若在裝入頁面時主存中無空閑塊，則由操作系統根據某種“頁面調度”算法選擇適當的頁面調出主存換入所需的頁面。

　　三、常用的頁面調度算法：FIFO、LRU、LFU

　　頁面調度：當主頁中無空閑塊時，為了裝入一個頁面，就必須按某種算法將主存中某個頁調出，調入所需裝入的頁面。

　　常用的算法有：先進先出調度算法（FIFO）、最近最少使用調度算法（LRU）和最近最不常用調度算法（LFU）。

　　特別要注意掌握的就是LRU（最近最少使用調度算法）的算法，如何進行調度。：.

　　5、缺頁中斷率

　　f=F/A，這里的f就稱為缺頁中斷率。

　　A為作業執行中調入頁面的總次數，F為訪問的頁面尚未裝入主存的次數。

　　四、段式虛擬存儲器的實現

　　段式虛擬存儲管理以段式存儲管理為基礎，即在磁盤上保留作業的各個分段信息，作業執行時把需要執行的一段或幾段裝入主存。

　　在實際使用中，也要進行查表和地址轉換以及“缺段中斷” 和調度（包括調出、裝入、移動等）工作。

　　五、比較各種存儲管理方式的特征

　　單分區管理

　　除操作系統占用的一部分存儲空間外，其余的用戶區域作為一個連續的分區分配給用戶使用。

　　界限寄存器值+邏輯地址→絕對地址。

　　固定分區的管理分區數目、大小固定。

　　設置上、下限寄存器

 　　邏輯地址+下限地址→絕對地址。

　　可變分區的管理 可變分區管理方式不是把作業裝入到已經劃分好的分區中，而是在作業要求裝入主存儲器時，根據作業需要的主存量和當時的主存情況決定是否可以裝入該作業。

　　分區數目大小不定

　　設置基址、限長寄存器

　　邏輯地址+基址寄存器的值→絕對地址。 基址值≤絕對地址≤基址值+限長值。

　　頁式存儲管理 主存儲器分為大小相等的“塊”。

　　程序中的邏輯地址進行分“頁”，頁的大小與塊的大小一致。

　　用頁表登記塊頁分配情況

　　邏輯地址的頁號部分→頁表中對應頁號的起始地址→與邏輯地址的頁內地址部分拼成絕對地址。 由頁表中的標志位驗證存取是否合法，根據頁表長度判斷是否越界。

　　段存儲管理程序分段

　　每一段分配一個連續的主存區域，作業的各段可被裝到不相連的幾個區域中。

　　設置段表記錄分配情況

　　邏輯地址中的段號→查段表得到本段起始地址+段內地址→絕對地址 由段表中的標志位驗證存取是否合法，根據段表長度判斷是否越界。

　　頁式虛擬存儲管理 類似頁式管理將作業信息保存在磁盤上部分裝入主存。

　　類似頁式管理：

　　邏輯地址的頁號部分→頁表中對應頁號的起始地址→與邏輯地址的頁內地址部分拼成絕對地址。

　　若該頁對應標志為0，則硬件形成“缺頁中斷”先將該頁調入主存 類似頁式管理。

　　段式虛擬存儲管理 類似段式管理將作業信息保存在磁盤上部分裝入主存。：.

　　類似段式管理

　　只有單分區適用于單道系統。

　　只有單分區和固