5.1 虚拟存储器

引言

非虚拟存储器有2种情况，
1⃣️作业很大，超过内存容量，作业不能全部装入内存，该作业无法正常运行
2⃣️大量的作业需要运行，需要的内存超过了内存容量，只能让少数作业调入内存，其他作业在外存上等待

常规存储器管理方式的特征

1⃣️一次性，作业必须一次性全部调入内存中才能正常运行，导致大作业无法在小内存中运行
2⃣️ 驻留性，作业被装入内存后，整个作业一直在内存上，任何部分不会被换出，但是有时候进程会有IO阻塞，但是他们仍然占用宝贵的内存

局部性原理

较短时间内，程序的执行局限于某个部分，他所访问的存储空间也局限于某个区域。
论点：
1⃣️程序的执行，除了少数的转移和过程调用指令（goto和调用函数）
，大多数情况下是顺序执行
2⃣️过程调用将会使程序的执行由一部分转移到另外一部分。
3⃣️程序中包括循环结构，将被多次执行
4⃣️包含对数据结构的处理，对数组进行操作，局限于很小的范围
局限性的两个方面

时间局限性

由于循环操作，所以某条指令被执行，不久之后可能再次执行
某数据被访问，不久后可能再次被访问

空间局限性

程序访问了某个单元，不久后，其附近的存储单元也可能被访问
典型情况是程序的顺序执行

虚拟存储器的基本工作情况

仅将少数需要运行的页面先装入内存，如果他所访问的页面
1⃣️已经存在，则继续执行
2⃣️不存在，则发出缺页中断，OS利用请求调页功能调入内存，如果内存已满，则发生页（段）的置换，把暂时不用的页调至盘上，再把访问的页调入内存，使得并发继续。

虚拟存储器的定义和特征

具有请求调页和置换功能，能从逻辑上扩充内存的一种存储器系统。
逻辑容量 = 内存容量 + 外存容量，运行速度约等于内存速度

最大容量 由CPU地址长度决定
实际容量由内外存容量之和决定

虚拟存储器的特征
1⃣️多次性，允许作业被分成多次调入内存*，虚拟存储器的最重要特征，逻辑上扩容*

2⃣️对换性 允许作业吧暂时不用的程序和数据放到外存，需要时再调入，
3⃣️虚拟性，逻辑上扩充内存容量，提高内存利用率，提高并发度，系统吞吐量

虚拟性以多次性和对换性为基础