虛擬記憶體技術的工作原理

　　是什麼?虛擬記憶體有什麼技術?下面由小編來和大家一起了解吧！

　　虛擬記憶體技術介紹

　　虛擬記憶體別稱虛擬儲存器***Virtual Memory***。電腦中所執行的

　　程式均需經由記憶體執行，若執行的程式佔用記憶體很大或很多，則會導致記憶體消耗殆盡。為解決該問題，Windows中運用了虛擬記憶體[2] 技術，即勻出一部分硬碟空間來充當記憶體使用。當記憶體耗盡時，電腦就會自動呼叫硬碟來充當記憶體，以緩解記憶體的緊張。若計算機執行程式或操作所需的隨機儲存器***RAM***不足時，則 Windows 會用虛擬儲存器進行補償。它將計算機的RAM和硬碟上的臨時空間組合。當RAM執行速率緩慢時，它便將資料從RAM移動到稱為“分頁檔案”的空間中。將資料移入分頁檔案可釋放RAM，以便完成工作。 一般而言，計算機的RAM容量越大，程式執行得越快。若計算機的速率由於RAM可用空間匱乏而減緩，則可嘗試通過增加虛擬記憶體來進行補償。但是，計算機從RAM讀取資料的速率要比從硬碟讀取資料的速率快，因而擴增RAM容量***可加記憶體條***是最佳選擇。虛擬記憶體是Windows 為作為記憶體使用的一部分硬碟空間。虛擬記憶體在硬碟上其實就是為一個碩大無比的檔案，檔名是PageFile.Sys，通常狀態下是看不到的。必須關閉資源管理器對系統檔案的保護功能才能看到這個檔案。虛擬記憶體有時候也被稱為是“頁面檔案”就是從這個檔案的檔名中來的。[2] 記憶體在計算機中的作用很大，電腦中所有執行的程式都需要經過記憶體來執行，如果執行的程式很大或很多，就會導致記憶體消耗殆盡。為了解決這個問題，WINDOWS運用了虛擬記憶體技術，即拿出一部分硬碟空間來充當記憶體使用，這部分空間即稱為虛擬記憶體，虛擬記憶體在硬碟上的存在形式就是 PAGEFILE.SYS這個頁面檔案。

　　工作原理

　　虛擬儲存器是由硬體和作業系統自動實現儲存資訊排程和管理的。它的工作過程包括6個步驟：

　　①中央處理器訪問主存的邏輯地址分解成組號a和組內地址b，並對組號a進行地址變換，即將邏輯組號a作為索引，查地址變換表，以確定該組資訊是否存放在主存內。

　　②如該組號已在主存內，則轉而執行④;如果該組號不在主存內，則檢查主存中是否有空閒區，如果沒有，便將某個暫時不用的組調出送往輔存，以便將這組資訊調入主存。

　　③從輔存讀出所要的組，並送到主存空閒區，然後將那個空閒的物理組號a和邏輯組號a登入在地址變換表中。

　　④從地址變換表讀出與邏輯組號a對應的物理組號a。

　　⑤從物理組號a和組內位元組地址b得到實體地址。

　　⑥根據實體地址從主存中存取必要的資訊。

　　排程方式有分頁式、段式、段頁式3種。頁式排程是將邏輯和實體地址空間都分成固定大小的頁。主存按頁順序編號，而每個獨立編址的程式空間有自己的頁號順序，通過排程輔存中程式的各頁可以離散裝入主存中不同的頁面位置，並可據表一一對應檢索。頁式排程的優點是頁內零頭小，頁表對程式設計師來說是透明的，地址變換快，調入操作簡單;缺點是各頁不是程式的獨立模組，不便於實現程式和資料的保護。段式排程是按程式的邏輯結構劃分地址空間，段的長度是隨意的，並且允許伸長，它的優點是消除了記憶體零頭，易於實現儲存保護，便於程式動態裝配;缺點是調入操作複雜。將這兩種方法結合起來便構成段頁式排程。在段頁式排程中把物理空間分成頁，程式按模組分段，每個段再分成與物理空間頁同樣小的頁面。段頁式排程綜合了段式和頁式的優點。其缺點是增加了硬體成本，軟體也較複雜。大型通用計算機系統多數採用段頁式排程。