什么是虛擬存儲?
虛擬存儲(Virtual Memory)是計算機系統(tǒng)中一種技術(shù),它利用硬盤空間來擴展系統(tǒng)內(nèi)存(RAM),以提供更大的可用內(nèi)存空間。虛擬存儲允許運行的程序訪問比實際可用內(nèi)存更大的地址空間,從而提高系統(tǒng)的性能和靈活性。
虛擬存儲類型:
1. 分頁式虛擬存儲:
在分頁式虛擬存儲中,物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存都被劃分為固定大小的頁面(Page)。
當(dāng)程序需要更多內(nèi)存時,操作系統(tǒng)將不常用的頁面移動到硬盤上的交換空間,并將需要的頁面加載到物理內(nèi)存中。
這種方式實現(xiàn)了內(nèi)存的動態(tài)分配和頁面的調(diào)度,但需要頻繁地進行頁面調(diào)入和調(diào)出,可能影響系統(tǒng)性能。
2. 段式虛擬存儲:
在段式虛擬存儲中,程序的地址空間被劃分為多個邏輯段,每個段可以具有不同的長度和訪問權(quán)限。
當(dāng)程序需要內(nèi)存時,操作系統(tǒng)將程序的邏輯段映射到物理內(nèi)存或硬盤上的交換空間。
這種方式更靈活,可以根據(jù)程序的需要分配不同大小的內(nèi)存空間,但需要額外的管理和調(diào)度。
3. 請求分頁式虛擬存儲:
請求分頁式虛擬存儲結(jié)合了分頁式和段式虛擬存儲的特點。
在這種方式中,程序的地址空間被劃分為多個段,每個段又被劃分為多個頁面。
當(dāng)程序需要內(nèi)存時,操作系統(tǒng)將程序的頁面按需加載到物理內(nèi)存中,并根據(jù)頁面的使用情況進行調(diào)度和置換。
這種方式綜合了分頁式和段式虛擬存儲的優(yōu)點,既能靈活管理內(nèi)存空間,又能減少頁面調(diào)度的開銷。
虛擬存儲的使用可以有效地提高系統(tǒng)的內(nèi)存利用率和性能,允許同時運行更多的程序,但也需要考慮管理、調(diào)度和存儲器訪問速度等方面的開銷。