虚拟存储器

虚拟存储器是一种在计算机内存中模拟实现的存储技术。它允许操作系统将进程所需的部分数据和程序存储在主存储器中，而其余部分则可以放在二级存储设备上（例如硬盘驱动器），并且动态地根据进程需要进行数据交换。

1.虚拟存储器的概念

虚拟存储器是操作系统提供给应用程序的一种抽象视图。它把每个进程看作是单独的地址空间，并提供了一个从逻辑上连续的、比物理内存更大的地址空间用于该进程的程序代码和数据。这些数据可能分散在不同的物理存储介质（如硬盘或闪存）上，但对应的虚拟地址空间统一映射到相应的物理地址空间。

2.虚拟存储器的特征

虚拟存储器具有以下几个特点：

• 透明性：应用程序无需关心数据存储在哪里，也不需要对真实的物理内存进行管理操作；
• 虚拟性：操作系统提供的地址空间是虚拟的，即并非真实存在的物理存储器；
• 分页管理：物理内存和二级存储设备被划分为一个个固定大小的页面（page），而虚拟地址空间也被划分为相等的页面；
• 数据交换：操作系统以一种透明的方式将需要的数据从二级存储设备中载入到物理内存中，载出时也同样如此。

3.虚拟存储器的作用

虚拟存储器的主要作用包括：

• 增加内存容量：进程可以访问比物理内存更大的地址空间；
• 简化程序编写：程序员不必再考虑内存的物理分布以及与其他进程之间的冲突；
• 提高系统吞吐量：系统可以通过将运行中的进程所需的部分代码和数据放在物理内存中来提高运行速度，而其他进程的数据则可以暂存在二级存储设备上；
• 实现多任务处理：每个进程都有独立的虚拟地址空间，使得每个进程看起来好像独占了整个系统的内存，从而实现多任务和多进程的处理。