1.传统存储管理方式的特征

• 一次性：作业必须一次性全部装入内存后，方能开始运行。这会导致作业很大，不能全部装入内存时，该作业无法运行；当大量作业要求运行时，由于内存不足以容纳所有作业，只能使少数作业先运行，导致多道程序度的下降。
• 驻留性：作业被装入内存后，就一直驻留在内存中，其任何部分都不会被换出，直至作业运行结束。运行中的进程，会因等待I/O而被阻塞，可能处于长期等待状态。

为此引入了一种能够让作业部分装入就可以运行的存储管理技术，即虚拟内存管理技术。

2.局部性原理

程序在执行时将呈现出局部性规律，即在一较短的时间内， 程序的执行仅局限于某个部分，相应地，它所访问的存储空间也局限于某个区域。

局部性原理表现在以下两个方面：

①时间局部性：一条指令的一次执行和下次执行，一个数据的一次访问和下次访问，都集中在一个较短的时期内。

②空间局部性：当前指令和邻近的几条指令，当前访问的数据和邻近的数据，都集中在一个较小的区域内。这是因为指令通常是顺序存放、顺序执行的，数据也一般是以向量、数组、表等形式聚簇存储的。

虚拟内存技术实际上就是建立了“内存—外存”的两级存储器的结构，利用局部性原理实现高速缓存。

3.虚拟内存的定义及特征

基于局部性原理可知，应用程序在运行之前没有必要将之全部装入内存，而仅须将那些当前要运行的少数页面或段先装入内存便可运行，其余部分暂留在盘上。操作系统将内存中暂时不使用的内容换出到外存上，从而腾出空将存放将要调入内存的信息。这样，系统好像为用户提供了一个比实际内存大得多的存储器，称为虚拟存储器。

将其称为虚拟存储器是因为这种存储器实际上并不存在，系统只是提供了部分装入、请求调入和置换功能，给用户的感觉是好像存在一个能满足作业地址空间要求的内存。

虚拟存储器的大小由计算机的地址结构决定，并非时内存和外存的简单相加。虚拟存储器有以下三个特征：

• 多次性：在作业运行时允许被分成多次调入内存运行；
• 对换性：无需再作业运行时一直常驻内存，而是允许在作业运行的过程中，进行换入和换出；
• 虚拟性：从逻辑上扩充内存的容量，使用户所使用的内存容量，远大于实际的内存容量。

4. 虚拟内存技术的实现

虚拟内存的实现需要建立在离散分配的内存管理的基础上。虚拟内存的实现有以下三种方式：请求分页存储管理，请求分段存储管理，请求段页式存储管理。

不管哪种方式，都需要有一定的硬件支持。一般需要的支持有以下几个方面：

• 一定容量的内存和外存。
• 中断机构，当用户程序要访问的部分尚未调入内存，则运行中断程序。
• 地址变换机构，逻辑地址到物理地址的变换。
• 相关数据结构，段表或页表。

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