虚拟存储器总结.doc

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1、虚拟存储器总结6?;[;V"s7i'D6V6FpB9I【解析】虚拟存储器属于操作系统的知识点，在此就不重复讲解，请参考相关操作系统教材或《操作系统高分笔记》。但是虚拟存储器中有一个计算机组成原理和操作系统混合出题的知识点（2010年考查了选择题、2011年考查了综合题目），请参考以下总结。$d2j8Z"{/G+w（1）虚拟存储器的概念%g!V9R#@(I2Q首先从字面上理解可知，此存储器的容量是虚拟的，实际上并没有这么多容量。就像同学们办的信用卡。一般来说自己的银行卡里只有几百元（内存的实际容量），但是因为有信用卡，可以在银行卡缺钱（内存不足）的时候调用信用卡的钱（信用卡就类似

2、于磁盘，内存不够用就使用磁盘的容量，所以虚拟存储器属于内存和磁盘级别），尽管你可以使用信用卡的钱，但是信用卡的钱不能说是你的（出来混迟早要还的），只是暂时给你用而已。以上仅仅是虚拟存储的感性理解。下面稍微专业点的介绍下虚拟存储器。2N#n/r!_.~6a$~虚存的大小是由计算机的地址总线决定的。例如：32位地址总线的计算机，虚存的大小是4GB（假设每个存储单元的大小为1字节），但是实存未必有这么大，实存由计算机的内存条大小决定，比如插1G的内存条，内存就是1G。那么如果程序员要编制一个程序，空间大小占4GB，那么剩下的3GB从哪去挖呢？磁盘不是几百GB放在那里等你去剥削嘛。0L

3、*y6J&k82s注：很多同学认为虚拟存储器的大小可以随意调节（最大可调节为主存+磁盘的容量），根本不是由计算机的地址线的数量决定。硬要这么说是没有错误的，但是设置那么大的虚拟存储器有意义吗？比如地址线是32根，最多只能找到4G个存储单元大小的空间，那将虚拟存储器设置成100G个存储单元的大小没有任何意义，因为根本找不到那部分地址。所以在此做一个统一的解答，以后凡是遇到虚拟存储器的容量由什么决定，统一答计算机地址总线的数量。7a'N&t9S9Q5@'^+Y其实，在此知识点上更需要掌握的是为了实现这种虚拟存储管理而需要的技术手段，比如请求分页存储管理、请求分段储存管理、请求段页

4、式存储管理，以上技术在操作系统高分笔记中会详细讲解。)L3_,d)L!o(F8W/U（2）重点的重点（2010年和2011年都考查过）#F!M&`9O9W8X3k需要考生掌握：两个转换关系和命中一致性。:B"X4W&H"H,a)^7S!d;'

5、两个转换关系：逻辑地址（虚拟地址）→物理地址→最终地址（cache中的地址）#n^(D'R.g)Y7A0l!v+F4W解释：逻辑地址（虚拟地址）是由程序员给出的，经过查询快表（TLB）、页表（很多7M$r![;~"H2k)d书中对于二者谁先查谁后查没有统一标准，笔者给的解释是：现在的电路技术已经完全可以使二者并行地同时查询，最终如果TL

6、B命中，那么直接输出由TLB中的页表项查询得到物理地址；如果TLB不命中，那么此时根据页表输出物理地址）得到物理地址。但是此时的物理地址并不一定是最终地址，因为如果Cache命中的话需要再转换成Cache地址，转换后Cache中的地址才是最终地址；但是如果Cache不命中的话，此时就仍需要原来经过TLB或者页表得到的地址去直接访存，所以在不命中的情况下，两个转换关系就变成了一个，即逻辑地址（虚拟地址）→物理地址。)

7、*C&

8、%s-d1{;`;p[命中一致性!i6s$];a4w!~6q①TLB（快表，参考操作系统科目）命中，那么页表必然命中，且该页面一定在内存%h6#X$L#t

9、7x#E/y中。因为TLB命中说明了此页面可以在页表中查询得到（因为快表是页表的子集），既然在页表中查询得到就说明了此页面已经调入了内存。而此页是否在Cache中，这个不能确定。这部分知识点我相信在考查前没有任何一本辅导书讲解过，所以也应证了大纲上的一句话，即重点考查综合知识运用的内容。也许下次又会出现什么新颖的知识点，这些都是未知的，所以考生在平时复习的时候应尽量将各科学习的知识能够串联起来。②cache命中与否，与页表是否命中没有必然联系，因为cache和页表是两种独立的机制，没有绝对一致性的统一。/K.o#H!V'}&b2N,q2l【例3.4，2010年考研真题】在下列命

10、中组合中，一次访存过程中不可能发生的是（）(k/P0T.w0c.p9oA．TLB未命中，Cache未命中、Page（页表）未命中v:s8^2j*?/HB．TLB未命中，Cache命中、Page（页表）命中0Y+O!J:?*M!X*B3Q5iC．TLB命中，Cache未命中、Page（页表）命中1_!C'~&S2]D．TLB命中，Cache命中、Page（页表）未命中9S4y'N6a1L7z解：Cache中存放的是物理主存块的副本，Cache命中主存必然命中，但主存命中，Cache不一定命中。