虛擬儲存器

2021-07-13 18:37:32 字數 2257 閱讀 9320

1、常規儲存器管理方式的特徵

---- 一次性:即作業在執行前需一次性地全部裝入記憶體。這會導致兩種情況的發生:

-- 當作業很大,所要求的記憶體空間超過了記憶體總容量,作業不能全部被裝入記憶體,致使該作業無法執行。

-- 在多道程式中,有多個作業要求執行,但由於記憶體容量不足以容納所有這些作業,只能將少數作業裝入記憶體讓它們先執行,而將其他的作業

留在外存上等待。導致多道程式度的下降。

---- 駐留性:作業裝入記憶體後,便一直駐留在記憶體中,直至作業執行結束。

上述的一次性和駐留性,使許多在程式執行中不用或暫時不用的程式(資料)佔據了大量的記憶體空間,使得一些需要執行的作業無法裝入執行。

2、區域性性原理

早在2023年,denning.p就曾指出:程式在執行時將呈現出區域性性規律,即在一較短的時間內,程式的執行僅侷限於某個部分;相應地,它所

訪問的儲存空間也侷限於某個區域。他提出了下述幾個論點:

1)程式執行時,除了少部分的轉移過程呼叫指令外,在大多數情況下仍是順序執行的。

2)過程呼叫將會使程式的執行軌跡由一部分區域轉至另一部分區域,但經研究看出,過程呼叫的深度在大多數情況下都不超過5。這就是說,

程式將會在一段時間內都侷限在這些過程的範圍內執行。

3)程式中存在許多迴圈結構,這些雖然只由少數指令構成,但是它們將多次執行。

4)程式中還包括許多對資料結構的處理,如對陣列進行操作,它們往往都侷限於很小的範圍內。

---侷限性還表現在下述兩個方面

----時間侷限性。如果程式中的某條指令一旦執行,則不久以後該指令可能再次執行;如果某資料被訪問過,則不久以後該資料可能再次被訪問

產生時間侷限性的典型原因是由於在程式中存在著大量的迴圈操作

----空間侷限性。一旦程式訪問了某個儲存單元,在不久之後,其附近的儲存單元也將被訪問,即程式在一段時間內所訪問的位址,可能集中

一定的範圍之內,其典型情況便是程式的順序執行

3、虛擬儲存器

基於區域性性原理,應用程式在執行之前,沒有必要全部裝入記憶體,僅需將那些當前要執行的少數頁面或段先裝入記憶體便可執行,其餘部分暫留在

盤上。程式在執行時,如果它所要訪問的頁(段)已調入記憶體,便可繼續執行下去;但如果程式所要訪問的頁(段)尚未調入記憶體缺頁/缺段),

此時程式應利用os所提供的請求調頁(段)功能,將它們調入記憶體,以使程序能繼續執行下去。

---- 如果此時記憶體已滿,無法再裝入新的頁(段),則還需再利用頁(段)的置換功能,將記憶體中暫時不用的頁(段)調至外存上,騰出足夠的

記憶體空間後,再將要訪問的頁(段)調入記憶體,使程式繼續執行下去。這樣,便可使乙個大的使用者程式能在較小的記憶體空間中執行,也可在記憶體

同時裝入更多的程序使它們併發執行。

---- 從使用者角度看,該系統所具有的記憶體容量,將比實際記憶體容量大的多。但使用者所看到的大容量只是一種感覺,是虛的。故人們把這樣的儲存器

稱為虛擬儲存器。

---- 所謂虛擬儲存器,是指具有請求調入功能和置換功能,能從邏輯上對記憶體容量加以擴充的一種儲存器系統。其邏輯容量由記憶體容量和外存容量

之和所決定,其執行速度接近於記憶體速度,而成本接近於外存。可見,虛擬儲存技術是一種效能非常優越的儲存器管理技術,故被廣泛的應用於

大、中、小型機器和微型機中。

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1 虛擬儲存器只是乙個容量非常大的儲存器的邏輯模型,不是任何實際的物理儲存器 2 它借助於磁碟等輔存來擴大主存的容量,使之為更大或更多的程式使用 3 程式的邏輯位址稱為虛擬位址 虛位址 程式的邏輯位址空間稱為虛擬位址空間 4 實體地址 實位址 由cpu位址引腳送出,是用於訪問主存的位址 5 設cpu...

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