虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)

虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)第一頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日為什么要采用虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)？

常規(guī)的存儲(chǔ)器的管理方式具有一個(gè)共同特點(diǎn)，即要求將一個(gè)作業(yè)全部裝入內(nèi)存后才能運(yùn)行，所以出現(xiàn)了以下兩個(gè)問(wèn)題1.作業(yè)過(guò)大，所需內(nèi)存空間超過(guò)內(nèi)存總?cè)萘?，作業(yè)不能完全裝入內(nèi)存，致使該作業(yè)無(wú)法運(yùn)行2.有大量作業(yè)要求運(yùn)行，內(nèi)存容量不足以容納所有這些作業(yè)，只能將少數(shù)作業(yè)裝入內(nèi)存讓他們先運(yùn)行，有大量作業(yè)留在外存上等待。第二頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日內(nèi)存不足物理擴(kuò)充邏輯擴(kuò)充第三頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日虛擬存儲(chǔ)器定義虛擬存儲(chǔ)器是指具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量加以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。其邏輯容量由內(nèi)存容量和外存容量之和所決定，其運(yùn)行速度接近于內(nèi)存，而每位的成本又接近于外存。第四頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)都是建立在離散分配存儲(chǔ)管理方式的基礎(chǔ)上，有以下三種方法：實(shí)現(xiàn)方法請(qǐng)求頁(yè)式請(qǐng)求段式請(qǐng)求段頁(yè)式第五頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日請(qǐng)求頁(yè)式請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)是在分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式的基礎(chǔ)上增加了請(qǐng)求調(diào)頁(yè)功能、頁(yè)面置換功能所形成的頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。程序啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)裝入部分用戶程序頁(yè)和數(shù)據(jù)頁(yè)，在以后的運(yùn)行過(guò)程中，訪問(wèn)到其他邏輯頁(yè)時(shí)，再陸續(xù)將所需的頁(yè)調(diào)入內(nèi)存。請(qǐng)求調(diào)頁(yè)和置換時(shí)，需要頁(yè)表機(jī)構(gòu)、缺頁(yè)中斷機(jī)構(gòu)、地址變換機(jī)構(gòu)等軟硬件支持。第六頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器的地址映射過(guò)程第七頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日請(qǐng)求段式請(qǐng)求分段系統(tǒng)是在分段存儲(chǔ)管理方式的基礎(chǔ)上增加了請(qǐng)求調(diào)段及分段置換功能而形成的段式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)，只需裝入部分程序和數(shù)據(jù)進(jìn)程即可啟動(dòng)運(yùn)行，以后出現(xiàn)缺段時(shí)再動(dòng)態(tài)調(diào)入。實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求分段同樣需要請(qǐng)求分段的段表機(jī)制、缺段中斷機(jī)構(gòu)、地址變換機(jī)構(gòu)等軟硬件支持。第八頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日段式虛擬存儲(chǔ)器的地址映射過(guò)程第九頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日請(qǐng)求段頁(yè)式段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器是段式虛擬存儲(chǔ)器和頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器的結(jié)合。它把程序按邏輯單位分段以后，再把每段分成固定大小的頁(yè)。主存空間也劃分為若干個(gè)同樣大小的頁(yè)。虛存和實(shí)存之間以頁(yè)為基本傳送單位，每個(gè)程序?qū)?yīng)一個(gè)段表，每段對(duì)應(yīng)一個(gè)頁(yè)表。虛地址包含段號(hào)、段內(nèi)頁(yè)號(hào)、頁(yè)內(nèi)地址三部分。CPU訪問(wèn)時(shí)，首先將段表起始地址與段號(hào)合成，得到段表地址，然后從段表中取出該段的頁(yè)表起始地址，與段內(nèi)頁(yè)號(hào)合成，得到頁(yè)表地址，最后從頁(yè)表中取出實(shí)頁(yè)號(hào)，與頁(yè)內(nèi)地址拼接形成主存實(shí)地址。第十頁(yè)，共十二頁(yè)，2022年，8月28日特點(diǎn)段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器綜合了頁(yè)式和段式的優(yōu)點(diǎn)，但是由于在由虛地址向主存地址的映射過(guò)程中需要多次查