计算机操作系统☞虚拟

想理解虚拟内存，首先要说一下传统内存，对比一下，更好理解其然所以然。

传统存储管理方式的特征

一次性
操作和数据必须一次性全部装入内存后，方能开始运行。这会导致两种情况发生：
A、当数据量很大，不能全部被装入内存时，将使该程序无法运行；
B、当大量程序要求运行时，由于内存不足以容纳所有数据，只能使少数程序先运行，导致多道程序度的下降。
驻留性
操作和数据被装入内存后，就一直驻留在内存中，其任何部分都不会被换出，直至作业运行结束。

由以上特性可知，许多在程序运行中不用或暂时不用的程序（数据）占据了大量的内存空间，而一些需要运行的作业又无法装入运行，显然浪费了宝贵的内存资源。

虚拟存储器的定义和特征

基于局部性原理，在程序装入时，可以将程序的一部分装入内存，而将其余部分留在外存，就可以启动程序执行。在程序执行过程中，当所访问的信息不在内存时，由操作系统将所需要的部分调入内存,然后继续执行程序。另一方面，操作系统将内存中暂时不使用的内容换出到外存上，从而腾出空间存放将要调入内存的信息。这样，系统好像为用户提供了一个比实际内存大得多的存储器，称为虚拟存储器。

多次性
是指无需在程序运行时一次性地全部装入内存，而是允许被分成多次调入内存运行。
对换性
是指无需在程序运行时一直常驻内存，而是允许在程序的运行过程中，进行换进和换出。
虚拟性
是指从逻辑上扩充内存的容量，使用户所看到的内存容量，远大于实际的内存容量。

虚拟内存技术的实现

虚拟内存中，允许将一个程序分多次调入内存。釆用连续分配方式时，会使相当一部分内存空间都处于暂时或假永久的空闲状态，造成内存资源的严重浪费，而且也无法从逻辑上扩大内存容量。因此，虚拟内存的实需要建立在离散分配的内存管理方式的基础上。虚拟内存的实现有以下三种方式：

1)请求分页存储管理。
2)请求分段存储管理。
3)请求段页式存储管理。

不管哪种方式，都需要有一定的硬件支持。一般需要的支持有以下几个方面：

1)一定容量的内存和外存。
2)页表机制（或段表机制），作为主要的数据结构。
3)中断机构，当用户程序要访问的部分尚未调入内存，则产生中断。
4)地址变换机构，逻辑地址到物理地址的变换。