页式虚拟存储

A. 求页式虚拟存储技术的原理。

虚拟存储器是根据程序的逻辑地址转换来的，也称线性地址空间。一般每个进程，甚至每个段都有一个，以32位为例，则每个最大可达4G。 而主存目前一般为百M。因此程序中所指的存储单元并不能都放到主存中，也就是并不是每个程序所用的存储单元，都有具体的物理的存储器单元与之对应。 但由于程序的两个局部性原理，在一个时刻，程序只在一个比较小的范围内运行。所以我们把程序可能用到的整个存储空间分成一个个相同大小的页(按页管理硬件上容易实现)，只把其中的一些页放在主存中，而其它的页则等需要时再建，或放在辅存(磁盘)中。同时建立一个页表，对应于每一页，如果该页在主存中，则页表记录它在主存中的地址；如果不在主存中，则在页表上作不在主存的标记。 这样，当程序需要调用某个存储单元的内容时，先根据它的线性地址，算出其所在的页。查页表，看是不是在主存中？如果在，则直接存取。如果查到页表上是不在的标记，那就是一个page fault。要把主存中的某一页(LRU策略)换到磁盘上，把要访问的那个单元所在的页调入主存，再进行存取。 就象一个预计有一万学生的学校，理论上每个学生都应有一个位子上课(一万个虚拟位子)，而学校只有一千个(物理)位子。但实际上，学校也不会一万个人同时上课，只要让上课的同学有位子(在主存中)，而其它同学只要留下联系方法能找到就好。为了降低管理的复杂性，我们采用按学号分班(页)管理。每个班要么一起上课(主存)，要么一起呆在寝室(磁盘)。而在学校保留一个动态表(页表)表明每个班在哪儿(物理地址)上课，或者没上课(不在主存)。现在假设我们想按学号找一个同学，而且是女同学，只能在教室说话，呵呵。那么： 先算出来是哪个班的，查动态表，看该班是否在教室。在，直接按位置找到(hit)；不在(page fault)，要先找个不上课的班赶回寝室，把要找女生所在的班调到教室，再按位置找那个同学。 动态表(页表)的大小＝表项数＊每个表项所需的位数。 表项数＝虚拟班数＝虚拟人数(虚拟地址空间)/每班人数(每页大小) 每个表项的位数＝Log(教室数)+适当控制位数

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B. 虚拟存储器按地址格式不同可分为哪几种

根据地址格式不同，虚拟存储器分为:页式虚拟存储器、段式虚拟存储器和段页式虚拟存储器。

C. 页式虚拟存储器的地址是32位,页号占20位,虚页有

32的逻辑地址，分成两部分。前部分是代表虚拟的页号，后部分代表的是虚拟页偏移量，如果页面是4KB的话，那么这个后部分虚拟页偏移量占了12位，那么前面就是32-12=20位。这20位就是页表中所有的页表项的和。就是2的20次方，也就是1M个页表项，如果每个页表项占4B的话。那么这个页表就占了4MB的空间。一般都会有两级甚至更多的。用来减少页表占的空间。。。。。

D. 虚拟页式存储系统

二维数组在内存中表现为连续的数据，100行 150列数据，则有15000个数据，存放在100个页面中，因此，缺页中断为100次

E. 页面虚拟存储器与段式虚拟存储器的区别

页面虚拟存储器与段式虚拟存储器区别：
1、页面虚拟存储器
页式虚拟存储系统中，虚拟空间分成页，称为逻辑页；主存空间也分成同样大小的页，称为物理页。页表中每一个虚存逻辑页号有一个表目，表目内容包含该逻辑页所在的主存页面地址(物理页号),用它作为实存地址的高字段，与虚存地址的页内行地址字段相拼接，产生完整的实主存地址，据此来访问主存。
2、段式虚拟存储器
段式虚拟存储器是按程序的逻辑结构划分地址空间，段的长度是随意的，并且允许伸长，它的优点是消除了内存零头，易于实现存储保护，便于程序动态装配；缺点是调入操作复杂。将这两种方法结合起来便构成段页式调度。在段页式调度中把物理空间分成页，程序按模块分段，每个段再分成与物理空间页同样小的页面。

F. 是虚拟存储器，在页式系统中如何实现虚拟存

由操作系统和硬件相配合完成主存和辅存之间的信息的动态调度，这样的计算机好像为用户提供了一个其存储容量比主存大得多的存储器，这个存储器称为虚拟存储器。
（实现虚拟存储技术需要有如下物质基础，相当容量的主存，一定容量的辅存，地址变换机构）
在页式系统中采用预调方式实现虚拟存储。（也就是说，只需将作业的一部分页面装入内存即可运行，并且当运行过程中需要的页面不在内存中再将其调入。）

G. 分页式虚拟存储系统中，页面大小与可能产生的缺页中断次数____。 A.成正比 B.成反比 C.无关 D.成固定比例

分页式虚拟存储系统中，页面大小与可能产生的缺页中断次数成固定比例；答案选择D；

若执行的程序占用内存很大或很多，则会导致内存消耗殆尽。为解决该问题，Windows中运用了虚拟内存技术，即匀出一部分硬盘空间来充当内存使用。当内存耗尽时，电脑就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。

调度方式

调度方式有分页式、段式、段页式3种。页式调度是将逻辑和物理地址空间都分成固定大小的页。主存按页顺序编号，而每个独立编址的程序空间有自己的页号顺序，通过调度辅存中程序的各页可以离散装入主存中不同的页面位置，并可据表一一对应检索。

页表对程序员来说是透明的，地址变换快，调入操作简单；缺点是各页不是程序的独立模块，不便于实现程序和数据的保护。段式调度是按程序的逻辑结构划分地址空间，段的长度是随意的，并且允许伸长，它的优点是消除了内存零头，易于实现存储保护，便于程序动态装配；缺点是调入操作复杂。

将这两种方法结合起来便构成段页式调度。在段页式调度中把物理空间分成页，程序按模块分段，每个段再分成与物理空间页同样小的页面。段页式调度综合了段式和页式的优点。其缺点是增加了硬件成本，软件也较复杂。大型通用计算机系统多数采用段页式调度

H. 什么是段页式虚拟存储器有什么特点

段式虚拟存储器是按程序的逻辑结构划分地址空间，段的长度是随意的，并且允许伸长，它的优点是消除了内存零头，易于实现存储保护，便于程序动态装配；缺点是调入操作复杂。将这两种方法结合起来便构成段页式调度。在段页式调度中把物理空间分成页，程序按模块分段，每个段再分成与物理空间页同样小的页面。

I. 段页式虚拟存储器中由虚拟地址向实际地址转换的过程需要查几次表,这些表示如

摘要 段式虚拟存储器：段式虚拟存储器的基本思想是：按照程序的逻辑结构划分段，！主存以段为单位进行分配。由于段是按照程序的自然边界划分的，因此每个段的长度各不相同，并且程序员通常还会把不同类型的数据划分到不同的段中。

J. 采用页式虚拟存储管理方式页大小为8KB，主存块大小为64B，为什么物理地址的页内偏移量不等于主存块大小

物理地址的页偏移量等于对应虚拟地址的页偏移量，虚拟地址的页偏移量与页大小有关，这里页大小8KB，2的13次方，所以页偏移量为13位。