虚拟内存-基本概念以及理解_作业很大时,不全部装入内存

虚拟内存-基本概念以及理解

一、传统存储管理方式的特性缺点

• 一次性：作业必须一次性全部装入内存。

造成的问题：

• 作业很大时，无法全部装入内存
• 有多道作业要求运行时，内存无法满足所有作业同时运行，导致多道程序并发度下降

• 驻留性： 作业在内存中存在直到作业运行结束。

造成的问题：

• 当作业只要求一小部分的数据时，而内存中驻留了大量暂未使用数据，导致内存资源的浪费

二、程序执行的局部性原理

• 时间局部性 ：在短时间内，程序中的数据有可能多次被重复执行

原因：程序中可能存在循环结构，所以同一个变量数据在短时间内可被重复使用

• 空间局部性：在相近的内存空间中，程序的数据和代码段有可能被重复的执行

原因：程序运行时所需要的数据变量有可能是连续存放的，因此在程序运行时，相近内存空间的数据代码可能被重复执行

三、虚拟内存的定义以及特征

• 定义：通过作业程序执行时的动态调入调出置换，从而在逻辑上扩充计算机系统的内存空间
• 特性：多次性，对换性，虚拟性

• 多次性：程序段或数据多次调入内存
• 对换性：作业程序在执行时可换入换出
• 虚拟性：在逻辑上对内存进行扩充，用户可以使用的空间可大于实际内存容量

四、如何实现虚拟内存技术

• 硬件基础：中断机构、地址转换机构、相关数据机构（段、段表、页、页表）

• 中断机构：当用户访问的部分不存在内存中时，中断程序的执行
• 地址转换机构：将动态虚地址转换为内存中的实地址

• 软件基础：请求分页存储管理、请求分段存储管理、请求段页式管理

基本分（页/段）存储管理+请求调页+页面置换功能

附录 ：思维导图