存儲管理是操作系統的重要職能之中的一個，主要任務是對內存空間進行分配與回收。

因為計算機內存容量有限（如今一般都是32位或64位系統），而外存儲設備的容量增長速度很快，比如移動硬盤已經到了T的級別，這時假設要訪問這塊兒移動硬盤內的大數據，我們的計算機就有點力不從心了。

。。故在此基礎上發展了虛擬存儲系統。

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虛存理念：利用有限資源盡可能的運行大程序。對用戶程序和內存進行分塊，將用戶程序一塊塊拿到內存中來，一個運行完后釋放內存，下一個繼續運行。

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虛擬存儲通過將執行進程訪問的地址（邏輯地址、虛擬地址）與主存的物理地址（實際地址）分開，從而使得提供大于物理地址的邏輯地址空間成為可能。

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虛存管理的組織結構例如以下圖示

????

1.頁式存儲組織

????

???????

????系統劃分,邏輯地址=頁號+頁內地址。

????基本思想：內存分為固定大小的頁。

??? 基本原理：將各進程的虛擬空間劃分為若干個長度相等的頁，把內存空間以與頁相等的大小劃分為大小相等的片或頁面。採用請求調頁或預調頁技術實現內外存統一管理。

例：

????????已知程序邏輯地址為14位且前三位為011，頁面大小2K，採用頁式存儲。

??? 已知邏輯地址14位，每一個頁面2K=2^11，所以頁內地址11位，頁號為3位。

又前三位為011變為十進制為3，相應的物理塊號為b。地址變換步驟例如以下圖所看到的

???????

??????

??? 長處：利用率高，產生的內存碎片小，內存間分配及管理簡單。

??? 缺點：要有對應的硬件支持，添加了系統開銷。

請求調頁的算法選擇不當，有可能產生抖動現象。

2.段式存儲組織

????

從用戶角度劃分，邏輯地址=段號+段內地址。

基本思想：程序按邏輯單位分成基本獨立的段。

基本原理：系統為每個作業建立一個段表。其內容包含段號與內存起始地址的相應關系、段長和狀態等。

???

??? 地址變換過程與頁式變換同理，例如以下圖所看到的

?????

長處：便于多道程序共享內存，便于對存儲器的保護，各段程序改動互不影響

缺點：內存利用率低。內存碎片浪費大。

?????

3.段頁式存儲組織

???

邏輯地址=基號+段號+頁號+頁內地址

一個段表+一組頁表。

段頁式存儲組織是段式存儲組織和頁式存儲組織的組合。這樣能夠充分利用兩者的長處，實存等分為頁。程序按邏輯模塊分成段。當中，基號作為用戶標志號存在。

????

地址變換過程公式：

????（（（x）+s）+p）*2^n +d

當中，X表示基號，（x）表示基寄存器中地址為x的單元的內容。S為段號。P表示頁號，d表示頁內地址。n表示頁內地址的位數。

?長處：空間浪費小，存儲共享easy、存儲保護easy、能動態連接。

缺點：因為軟件的添加。復雜性和開銷添加。須要的硬件以及占用的內存添加，運行速度大大下降。

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頁面置換算法（從要運行的元素自身開始算起）

在開始頁面置換之前，要了解一個概念，頁面置換是相對缺頁現象來講的。缺頁，簡單的來理解，就是因為實際主存是小于虛存的。因此可能會發生主存中已滿，而要使用的頁不在主存中，這時就會出現缺頁現象。

?

??????最優算法

?????????????查看后面的序列，最后被使用的元素被替換掉

??????隨機算法

?????????????隨機淘汰，沒有一定的約束性。

??????先進先出

?????????????最先進入主存的元素先被淘汰。

??????近期最少使用算法

?????????????查看前面的序列，最后被訪問的元素被替換掉

例

??????

初始keyword??	2	4	6	5	3	4	2
最優置換	2	2	2	2	2	2	2
?	?	4	4	4	4	4	4
?	?	?	6	5	3	3	3
缺頁（*）	*	*	*	*	*	?	?

?解析：

??? 主存初始加入頁2,4,6，直接依次放入就可以，可是都會出現缺頁現象。

加入頁5。主存中沒有5。所以會出現缺頁現象，依據最優置換的規定，5后面又依次出現了3，4,2所以6被替換掉。

加入頁3。主存中沒有3。出現缺頁現象。3后面出現了4和2,5被替換掉

加入頁4。主存中2,4,3包括3。沒有缺頁現象。不用進行最優置換。

初始keyword??	2	4	6	5	3	4	2
先進先出	2	2	2	5	2	2	2
?	?	4	4	4	3	3	3
?	?	?	6	6	6	4	4
缺頁（*）	*	*	*	*	*	*	?

解析：

主存初始加入頁2,4,6，直接依次放入就可以。可是都會出現缺頁現象。

加入頁5，主存中沒有5，所以會出現缺頁現象，依據先進先出的規定。主存中已有頁出現順序為2,4,6，所以2被替換掉

加入頁3，主存中沒有3。出現缺頁現象。主存中已有頁出現順序為4,6,5，所以4被替換掉

加入頁4，主存中沒有4。出現缺頁現象。主存中已有頁出現順序為6,2,3，所以6被替換掉

加入頁2，主存中有2。沒有缺頁現象。

總結：

沒有學不會的知識，僅僅有不愿意學的知識。再簡單的知識點，不學習不總結。也掌握不好；再難的知識點，僅僅要想學、愿意學、會學，那么也能夠掌握。

點滴積累吧！



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總結

以上是生活随笔為你收集整理的软考总结——虚存管理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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