发布时间：2022年04月15日 05:30:53分享人:稳場枪手来源:互联网7
虚拟存储器的两个作用：1.多道程序间安全有效的共享主存。2.满足应用程序对高速大容量主存的需求。虚拟存储器实现了程序的逻辑地址和物理地址的转换，保证了每道程序的私有主存空间不会与别的程序冲突。并且使程序员可以在比主存容量大得多的逻辑地址空间上变成，不必考虑主存容量是否够用。重定位：虚拟存储器可以使同一程序在物理存储空间的任意位置上运行，而不需要连续的主存空间。| 虚页号 | 页内偏移|--- 虚地址| 物理页号 | 页内偏移 | ---物理地址页内偏移表示了页面大小，如12位，则页面大小为4K。页号表示了页的数目，如18位，则页数为2的18次方，这样的话，主存容量就是4K*2的18次方=2的30次方=1G。虚页号一般比物理页号要大，即意味着虚页号有更多的页，虚拟空间>物理空间。页失效的代价是巨大的，因为主存失效意味着去访问磁盘，访问时间可高达百万个时钟周期每一个进程都有自己的页表，十个进程就有十个页表，页表都存放在主存中。页表的作用就是虚页号通过查页表得到了物理页号。| Valid | 物理页号或磁盘地址 | ---页表的结构写策略：当修改过(通过设置dirtybit)的页面被替换出主存时，写回到磁盘上的页面。并且是写回整个页面，这样效率更高。T LB:因为页表放在主存中，所以要访存两次，第一次查页表得到主存物理地址，第二次才访问贮存中的数据。利用页表访问的局部性，设计一个专用于地址变换的cache就是TLB--translation-lookaside buffer| Valid | Dirty | Tag | 物理页号|首先处理器发出虚地址，虚页号来查找TLB（和TLB中的Tag比较，一致则命中），找到后把物理页号取出与虚地址的页内偏移组成物理地址。TLB一般容量小，所以采用全相联映射方式硬件代价也不大。全相联失效率也比较较低。采用全相联的TLB若使用LRU替换算法则代价过于昂贵，所以TLB采用随机的替换策略。选择页面的大小页面大小是虚拟存储器的基本参数。大页面：优点：页表大小同页面大小成反比，大页面可以节省存放页表的主存空间（或其他介质，如TLB),在主存与辅存间传送大页面的效率更高。（因为一次传得多嘛）小页面：优点：节省物理存储空间，内部碎片减少，大页面的内部碎片更多，小页面更能充分利用存储空间，小页面还可以减少进程的启动时间，通常进程都较小，用大页面就会延长调用进程的时间。
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