計算機

組 成 原 理

在線開放課程

01

虛擬存儲器

目錄

CATALOG

01 03

02

虛擬存儲器 虛擬存儲器虛 替換算法

的基本概念 實地址變換

虛擬存儲器的基本概念 明德 博學 日新 篤行

1、什么是虛擬存儲器

虛擬存儲器只是一個容量非常大的存儲器的邏輯模型 ，不是任何實際

的物理存儲器。它借助于磁盤等輔助存儲器來擴大主存容量，使之為更大或

更多的程序所使用。

虛擬存儲器不僅是解決存儲容量和速度的矛盾的一種方法，而且也是管理

存儲設備的有效方法。有了虛擬存儲器，用戶無需考慮所編程程序在主存中

是否放得下或放在什么位置等問題。

虛擬存儲器的基本概念 明德 博學 日新 篤行

2、虛擬地址

虛擬存儲器為用戶提供了一個比實際主存空間大得多的程序地址空間。此

時程序的邏輯地址稱為虛擬地址(虛地址)。

相對應的物理地址(又稱實地址)是CPU地址引腳送出的，用于訪問主存的

地址。

虛擬地址是由編譯程序生成的。工作在虛擬地址模式下的CPU理解這些虛擬

地址，并將他們轉換為物理地址。

實際上，虛擬存儲器的內容是要保存在磁盤上的，因此虛擬地址空間的大小

受輔助存儲器容量的限制。

虛擬存儲器的基本概念 明德 博學 日新 篤行

3、虛擬存儲器的工作原理

從原理上看，主存—外存層次和cache—主存層次有很多相似之處，他們都

是基于程序局部性原理，把程序最近常用的部分駐留在高速的存儲器中；一旦

這部分不常用了，就送回到低速存儲器中；這種換入換出是由硬件或操作系統

完成，無需用戶干預；最終達到使存儲系統的性能接近高速存儲器，而價格接

近低速存儲器。他們采用的地址映射和替換策略，從原理上看也是相同的。但

是由于磁盤的存取速度是主存的上千倍，而cache的存取速度是主存的5 ～10倍，

因此在虛擬存儲器中未命中的性能損失要遠大于cache系統中的損失。

虛擬存儲器的基本概念 明德 博學 日新 篤行

主存—外存層次的基本信息傳送單位可采用幾種不同的方案：段、頁或段頁。

1.段及段式管理

(1 )什么是段

利用程序的模塊化性質，按照程序的邏輯結構劃分成的多個相對獨立部分。

如過程、子程序、數據表、陣列等。

特點：作為獨立的邏輯單位可以被其他程序調用，以形成規模較大的程序。

因此用段作為主存—外存之間傳送和定位的基本單位是合理的。

虛擬存儲器的基本概念 明德 博學 日新 篤行

(2 )段表

用來指明各段在主存中的位置而在

主存中建立的一個表。

每段都有它的名稱(用戶名或數據

結構名或段號)、段在主存中的起點、

段長及裝入位等控制信息，段表就是

虛擬存儲器中各段的上述信息的表。

例：圖示。

段表本身也是一個可以再定位的段。

可以放在外存，需要時調入主存，不

過一般都駐留內存。

虛擬存儲器的基本概念 明德 博學 日新 篤行

(3 )段式管理

把主存按段分配的存儲管理方式稱為段式管理。

優點：段的分界與程序的自然分界相對應；段的邏輯獨立性使它易于編譯、

管理、修改和保護，也便于多道程序共享；某些類型的段(堆

總結

以上是生活随笔為你收集整理的虚存的用法计算机组成原理,5.5虚拟存储器计算机组成原理.pdf的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。