虚拟存储器的引入-3 虚拟存储器是采用请求调入和置换功能,将内存和 外存统一管理,把作业的一部分装入内存便可运行, 从逻辑上对内存容量进行扩充的一种虚拟的存储器 系统。其逻辑容量由内存和外存容量之和、计算机的地址 结构二者所决定,其运行速度接近于内存速度,而每位的成 本却又接近于外存。可见,虚拟存储技术是一种性能非常优 越的存储器管理技术,故被广泛地应用于大、中、小型机器 和微型机中 虚拟存储器 逻辑地址 内存 外存
虚拟存储器的引入-3 • 虚拟存储器是采用请求调入和置换功能，将内存和 外存统一管理，把作业的一部分装入内存便可运行， 从逻辑上对内存容量进行扩充的一种虚拟的存储器 系统。其逻辑容量由内存和外存容量之和、计算机的地址 结构二者所决定，其运行速度接近于内存速度，而每位的成 本却又接近于外存。可见，虚拟存储技术是一种性能非常优 越的存储器管理技术，故被广泛地应用于大、中、小型机器 外 存 内 存 逻 虚拟存储器 辑 地 址
(2)虚拟存储器实现方式 1。请求分页系统: 它是在分页系统的基础上,增加了请求调页功能和页面置换 功能所形成的页式虚拟存储系统。它允许只装入若干页(而 非全部程序)的用户程序和数据,就可以启动运行,以后再 通过调页功能和页面置换功能,陆续把将要运行的页面调入 内存,同时把暂不运行的页面置换到外存上,置换时以页面 为单位。 2。请求分段系统: 它是在分段系统的基础上,增加了请求调段和分段置换功能 所形成的段式虚拟存储系统。它允许只装入若干段(而非全 部段)的用户程序和数据,就可以启动运行,以后再通过调 段功能和置换功能将不运行的段调出,同时调入将要运行的 段,置换以段为单位。 3。请求段页式系统:它是在段页式系统的基础上,增加了请求 调页和页面置换功能所形成的段页式虚拟存储系统
（2）虚拟存储器实现方式 1。请求分页系统： 它是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能和页面置换 功能所形成的页式虚拟存储系统。它允许只装入若干页（而 非全部程序）的用户程序和数据，就可以启动运行，以后再 通过调页功能和页面置换功能，陆续把将要运行的页面调入 内存，同时把暂不运行的页面置换到外存上，置换时以页面 为单位。 2。请求分段系统： 它是在分段系统的基础上，增加了请求调段和分段置换功能 所形成的段式虚拟存储系统。它允许只装入若干段（而非全 部段）的用户程序和数据，就可以启动运行，以后再通过调 段功能和置换功能将不运行的段调出，同时调入将要运行的 段，置换以段为单位。 3。请求段页式系统：它是在段页式系统的基础上，增加了请求 调页和页面置换功能所形成的段页式虚拟存储系统
虚拟存储器实现方式-1 (3)虚拟存储器的特征 离散性:指在内存分配时采用离散的分配方式,它是虚拟存 储器的最基本的特征。 多次性:指一个作业被分成多次调入内存运行,即在作业运 行时没有必要将其全部装入,只须将当前要运行的那部分程 序和数据装入内存即可。多次性是虚拟存储器最重要的特征。 对换性:指允许在作业的运行过程中在内存和外存的对换区 之间换进、换出。 虚拟性:指能够从逻辑上扩充内存容量,使用户所看到的内 存容量远大于实际内存容量
虚拟存储器实现方式-1 （3）虚拟存储器的特征 • 离散性：指在内存分配时采用离散的分配方式，它是虚拟存 储器的最基本的特征。 • 多次性：指一个作业被分成多次调入内存运行，即在作业运 行时没有必要将其全部装入，只须将当前要运行的那部分程 序和数据装入内存即可。多次性是虚拟存储器最重要的特征。 • 对换性：指允许在作业的运行过程中在内存和外存的对换区 之间换进、换出。 • 虚拟性：指能够从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内 存容量远大于实际内存容量
(二)请求分页存储管理方式 (1)请求分页中的硬件支持 它是在纯分页系统的基础上,增加了请求调页功能、页面置 换功能所形成的页式虚拟存储系统,它是目前常用的一种虚 拟存储器的方式。 1.请求分页的页表机制 它是在纯分页的页表机制上形成的,由于只将应用程序的 部分调入内存,还有一部分仍在磁盘上,故需在页表中再增 加若干项,供程序(数据)在换进、换出时参考。在请求分页 系统中的每个页表项如图所示。 页号物理块号状态位P访间字段A修改位M外存地址
（二）请求分页存储管理方式 （1）请求分页中的硬件支持 它是在纯分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置 换功能所形成的页式虚拟存储系统，它是目前常用的一种虚 拟存储器的方式。 1．请求分页的页表机制 它是在纯分页的页表机制上形成的，由于只将应用程序的一 部分调入内存，还有一部分仍在磁盘上，故需在页表中再增 加若干项，供程序(数据)在换进、换出时参考。在请求分页 系统中的每个页表项如图所示。 页号 物理块号 状态位P 访问字段A 修改位M 外存地址
请求分页中的硬件支持-1 其中各字段说明如下: 状态位(存在位P):用于指示该页是否已调入内存,供程 序访问时参考。 访问字段A:用于记录本页在一段时间内被访问的次数,或 最近已有多长时间未被访问,提供给置换算法选择换出页面 时参考。 修改位M:表示该页在调入内存后是否被修改过。由于内存 中的每一页都在外存上保留一份副本,因此,若未被修改, 在置换该页时就不需将该页写回到外存上,以减少系统的开 销和启动磁盘的次数;若已被修改,则必须将该页重写到外 存上,以保证外存中所保留的始终是最新副本。 外存地址:用于指出该页在外存上的地址,通常是物理块号, 供调入该页时使用
请求分页中的硬件支持-1 其中各字段说明如下： • 状态位（存在位P）：用于指示该页是否已调入内存，供程 序访问时参考。 • 访问字段A：用于记录本页在一段时间内被访问的次数，或 最近已有多长时间未被访问，提供给置换算法选择换出页面 时参考。 • 修改位M：表示该页在调入内存后是否被修改过。由于内存 中的每一页都在外存上保留一份副本，因此，若未被修改， 在置换该页时就不需将该页写回到外存上，以减少系统的开 销和启动磁盘的次数；若已被修改，则必须将该页重写到外 存上，以保证外存中所保留的始终是最新副本。 • 外存地址：用于指出该页在外存上的地址，通常是物理块号， 供调入该页时使用