虚拟内存的基本概念
传统存储管理方式的特征、缺点
可用虚拟存储技术解决问题
一次性: 作业必须一次性全部装入内存后才能开始运行。这会造成两个问题:
①作业很大时,不能全部装入内存,导致大作业无法运行;
②当大量作业要求运行时,由于内存无法容纳所有作业,因此只有少量作业能运行,导致多道程序并发度下降。
驻留性: 一旦作业被装入内存,就会一直驻留在内存中,直至作业运行结束。事实上,在一个时间段内,只需要访问作业的一小部分数据即可正常运行,这就导致了内存中会驻留大量的、暂时用不到的数据,浪费了宝贵的内存资源
局部性原理
时间局部性: 如果执行了程序中的某条指令,那么不久后这条指令很有可能再次执行;如果某个数据被访问过,不久之后该数据很可能再次被访问。(因为程序中存在大量的循环)
空间局部性: 一旦程序访问了某个存储单元,在不久之后,其附近的存储单元也很有可能被访问。(因为很多数据在内存中都是连续存放的,并且程序的指令也是顺序地在内存中存放的)
虚拟内存的定义和特征
基于局部性原理,在程序装入时,可以将程序中很快会用到的部分装入内存,暂时用不到的部分留在外存就可以让程序开始执行。
在程序执行过程中,当所访问的信息不在内存时,由操作系统负责将所需信息从外存调入内存,然后继续执行程序。
若内存空间不够,由操作系统负责将内存中暂时用不
到的信息换出到外存。
在操作系统的管理下,在用户看来似乎有一个比实际内存大得多的内存,这就是虚拟内存。
操作系统虚拟性的一个体现,实际的物理内存大小没有变,只是在逻辑上进行了扩充。
虚拟内存有一下三个主要特征
多次性:无需在作业运行时一次性全部装入内存,而是允许被分成多次调入内存。
对换性:在作业运行时无需一直常驻内存,而是允许在作业运行过程中,将作业换入、换出。
虚拟性:从逻辑上扩充了内存的容量,使用户看到的内存容量,远大于实际的容量
如何实现虚拟内存技术
虚拟内存技术,允许一个作业分多次调入内存。如果采用连续分配方式,会不方便实现。因此,虚拟内存的实现需要建立在离散分配的内存管理方式基础上。
主要区别:
在程序执行过程中,当所访问的信息不在内存时,由操作系统负责将所需信息从外存调入内存,然后继续执行程序。若内存空间不够,由操作系统负责将内存中暂时用不到的信息换出到外存
总结
