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虚拟储存系统的主要特征

希赛网 2023-12-16 11:44:44

虚拟储存系统是当代计算机中非常重要的一个部分。它能够为计算机提供额外的存储空间,使得计算机可以更加高效地运行各种应用程序,从而提升计算机的性能和能力。虚拟储存系统的主要特征包括以下几个方面。

1. 抽象性

虚拟储存系统将物理内存和二级存储器(通常是硬盘)抽象成了一种虚拟的、统一的地址空间。这个虚拟空间被划分成大小相同的块,通常被称为“页面”。计算机可以将页面统一管理,从而使得应用程序可以方便地访问到虚拟空间中的任何一个页面,而不需要了解它实际上存在于物理内存还是二级存储器中。

2. 虚拟内存

虚拟储存系统中的虚拟内存可以扩展物理内存的大小。当物理内存不足时,计算机会将部分数据暂时写入到二级存储器(硬盘)中,从而释放物理内存。当需要访问被写入到二级存储器中的数据时,计算机会将它们读入到物理内存中。虚拟内存的实现可以使得计算机在内存不够用时继续正常工作,而不会导致系统崩溃。

3. 分页管理

虚拟储存系统的页面管理是一个非常重要的部分。计算机管理虚拟地址的方法有很多种,其中最常用的是分页管理方法。在分页管理中,虚拟地址被划分成多个大小相同的页,每个页与一个物理地址对应。计算机使用一个页表来记录虚拟页和物理页之间的映射关系,从而方便地完成虚拟地址到物理地址的转换。

4. 页面置换算法

当物理内存不足时,操作系统需要选择一些页面将其从物理内存中调出,腾出空间给新的页面。这个过程称为页面置换。页面置换算法是虚拟储存系统中的一个非常重要的问题。常用的置换算法有FIFO(先进先出)、LRU(最近最少使用)、OPT(最佳置换)等。

5. 驻留集合

在虚拟储存系统中,每个进程都有自己的虚拟地址空间。操作系统通常将进程使用的页面集合称为“驻留集合”。驻留集合可以动态地调整大小,以便更好地适应实际需求。

综上所述,虚拟储存系统是当代计算机中一个非常重要的部分,它能够为计算机提供额外的存储空间,扩展计算机的内存大小,提升计算机运行效率。虚拟储存系统的主要特征包括抽象性、虚拟内存、分页管理、页面置换算法和驻留集合。理解虚拟储存系统的特征和工作原理,可以帮助程序员更好地设计应用程序,并对计算机系统进行更好地管理。

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