4、虛擬存儲技術

• 虛擬內存
• • 思維導圖
  • 傳統存儲管理方式的缺點
  • 局部性原理
  • 什么是虛擬內存？(功能)
  • 虛擬內存主要特征
  • 如何實現虛擬存儲技術
• 虛擬內存實現1------請求分頁管理方式
• • 思維導圖
  • 請求分頁存儲管理與基本分頁存儲管理的主要區別：
  • 頁表機制
  • 缺頁中斷機構
  • 地址變換的硬件實現
  • 補充
  • 頁面置換算法
  • • 1、最佳置換算法(OPT)
    • 先進先出置換算法（FIFO）
    • 最近最近未使用算法(LRU)
    • 時鐘置換算法(CLOCK)
    • 改進型時鐘置換算法
    • 算法比較
• 虛擬內存實現2------請求分段管理方式
• 虛擬內存實現3------請求段頁式管理方式

虛擬內存

思維導圖

傳統存儲管理方式的缺點

局部性原理

什么是虛擬內存？(功能)

虛擬內存主要特征

如何實現虛擬存儲技術

功能1：操作系統要提供請求調頁（或請求調段）功能
功能2：操作系統要提供頁面置換（或段置換）的功能

虛擬內存實現1------請求分頁管理方式

思維導圖

請求分頁存儲管理與基本分頁存儲管理的主要區別：

頁表機制

缺頁中斷機構

頁面置換由頁面置換算法實現

地址變換的硬件實現

若現在要第一次訪問(0,1024)
1、查詢快表，判斷越界
2、未越界，判斷是否命中
3、命中直接查找物理地址；未命中則查找請求頁表，然后通過請求頁表找到物理地址；并將請求頁表項寫入快表；
4、然后訪問快表找到該物理地址。

補充

頁面置換算法

1、最佳置換算法(OPT)

1、當訪問3頁面時，發現缺頁；此時判斷內存中現存頁面2，0，1；哪個是在未來最后被訪問的(如圖，紅框中先訪問0，在訪問2，最后訪問3)，所以將1換出放入3。
2、最佳置換算法可以保證最低的缺頁率，但實際上，只有在進程執行的過程中才能知道接下來會訪問到的是哪個頁面。操作系統無法提前預判頁面訪問序列。因此，最佳置換算法是無法實現的。

先進先出置換算法（FIFO）

最近最近未使用算法(LRU)

時鐘置換算法(CLOCK)

上圖所示示例：
1，3，4，2，5由于內存足夠直接放入，且訪問位置1
當訪問6時內存不足；從1開始掃描直到遇到第一個標志位為0的頁面，并將其換出。若此時掃描隊列中有標志位為1的，掃描后置為0。所以換出1；
訪問3，4；在內存；標志位置1；
訪問7；從3開始掃描；換出2；3，4標志位置0；

改進型時鐘置換算法

與時鐘置換算法相比，多加一個修改位，若該頁被修改，則寫會外存；未修改則不用寫會內存

算法比較

虛擬內存實現2------請求分段管理方式

原理相同

虛擬內存實現3------請求段頁式管理方式

原理相同

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统之内存管理：5、虚拟存储技术(请求分页管理、页面置换算法、虚拟内存、地址变换)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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