计算机虚拟存储是一种 内存管理技术,它通过将部分物理内存与磁盘空间进行交换,扩展了计算机的可用内存空间。虚拟存储使得操作系统和应用程序可以使用比实际物理内存更大的虚拟内存空间。在虚拟内存系统中,每个进程被分配一个独立的虚拟地址空间,该空间被划分为一系列固定大小的页面(通常为4KB)。这些页面可以存放在物理内存中,也可以存放在磁盘上的交换文件中。
虚拟存储器的基本概念是:
逻辑模型:
虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器的逻辑模型,不是任何实际的物理存储器。
容量扩展:
借助于磁盘等辅助存储器来扩大主存容量,使之为更大或更多的程序所使用。
透明性:
用户以透明的方式获得一个比实际主存空间大得多的虚拟地址空间。
内存管理:
虚拟存储器是主存-外存层次,通过操作系统进行内存管理,提供数据交换和管理存储设备的有效方法。
虚拟内存的工作原理如下:
数据加载:
当计算机运行程序时,操作系统会将程序所需的数据加载到物理内存中。
内存不足处理:
如果物理内存不足,操作系统会将部分数据移动到硬盘上的虚拟内存中。
数据交换:
在需要时,操作系统会将虚拟内存中的数据重新加载到物理内存中,以便程序继续运行。
虚拟存储器的实现原理包括:
请求调入功能:
仅把作业的一部分装入主存便运行作业系统。
置换功能:
能从逻辑上对主存容量进行扩充,将暂时不用的数据或页面置换到磁盘上。
逻辑容量:
虚拟存储器的逻辑容量由主存和外存容量之和以及CPU可寻址的范围决定,运行速度接近主存速度。
通过使用虚拟存储技术,计算机可以更有效地管理内存资源,提高内存的利用率和系统的整体性能。虚拟存储器技术广泛应用于各种计算机系统中,包括个人电脑和服务器。