組成原理是計算機(jī)考研的重要內(nèi)容之一，組成原理的核心考點較多，復(fù)習(xí)較困難。為了幫助大家更好的了解和復(fù)習(xí)備考，小編為大家整理了計算機(jī)考研組成原理高頻考點：虛擬存儲器的詳細(xì)內(nèi)容，一起來看看吧。
2024計算機(jī)考研組成原理考點：虛擬存儲器
　　一、含義
　　虛擬存儲器是主存的擴(kuò)展，虛擬存儲器的空間大小取決于計算機(jī)的訪存能力而不是實際外存的大小，實際存儲空間可以小于虛擬地址空間。虛擬存儲器使存儲系統(tǒng)既具有相當(dāng)于外存的容量又有接近于主存的訪問速度。
　　二、頁式虛擬存儲器
　　以頁為基本單位的虛擬存儲器稱為頁式虛擬存儲器。虛擬空間與主存空間都被劃分為同樣大小的頁，主存的頁稱為實頁，虛存的頁稱為虛頁。把虛擬地址分為兩個字段：虛頁號和頁內(nèi)地址。虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換是由頁表實現(xiàn)的。頁表是一張存放在主存中的虛頁號和實頁號的對照表，它記錄程序的虛頁調(diào)入主存時被安排在主存中的位置。頁表一般長久地保存在內(nèi)存中。
　　優(yōu)點：頁面長度固定，頁表簡單，調(diào)入方便。
　　缺點：由于程序不可能正好是頁面的整數(shù)倍，最后一頁的零頭將無法利用而造成浪費，并且頁不是邏輯上獨立的實體，所以處理、保護(hù)和共享都不及段式虛擬存儲器方便。
　　三、段式虛擬存儲器
　　段式管理:把主存按段分配的存儲管理方式。它是一種模塊化的存儲管理方式，每個用戶程序模塊可分到一個段，該程序模塊只能訪問分配給該模塊的段所對應(yīng)的主存空間。段長可以任意設(shè)定，并可放大和縮小。
　　系統(tǒng)中通過一個段表指明各段在主存中的位置。段表中包括段名(段號)、段起點、裝入位和段長等。段表本身也是一個段。段一般是按程序模塊分的。
　　優(yōu)點：段的分界與程序的自然分界相對應(yīng)，因而具有邏輯獨立性，易于編譯、管理、修改和保護(hù)，也便于多道程序的共享。
　　缺點：因為段的長度可變，分配空間不便，容易在段間留下碎片，造成浪費。
　　四、段頁式虛擬存儲器
　　段式虛擬存儲器中的段是按程序的邏輯結(jié)構(gòu)劃分的，各個段的長度因程序而異。把虛擬地址分為兩部分：段號和段內(nèi)地址。虛擬地址到實地址之間的變換是由段表來實現(xiàn)的。段表是程序的邏輯段和在主存中存放位置的對照表。段表的每行記錄與某個段對應(yīng)的段號、裝入位、段起點和段長等信息。由于段的長度可變，所以段表中要給出各段的起始地址與段的長度。
　　優(yōu)點：可以按段實現(xiàn)共享和保護(hù)。
　　缺點：在地址變換過程中需要兩次查表，系統(tǒng)開銷較大。
　　五、加快地址轉(zhuǎn)換：快表（TLB）
　　在虛擬存儲器中進(jìn)行地址變換時，需要虛頁號變換成主存中實頁號的內(nèi)部地址變換，這一般通過查內(nèi)頁表實現(xiàn)。當(dāng)表中該頁對應(yīng)的裝入位為真時，表示該頁在主存中，可按主存地址問主存;如果裝入位為假時，表示該頁不在存儲器中，就產(chǎn)生頁失效中斷，需從外存調(diào)入頁。
　　快表通常采用全相聯(lián)或組相聯(lián)方式。每個TLB項由頁表表項內(nèi)容加上一個TLB標(biāo)記字段組成，TLB標(biāo)記用來表示該表項取自頁表中哪個虛頁號對應(yīng)的頁表項，因此，TLB標(biāo)記的內(nèi)容在全相聯(lián)方式下就是該頁表項對應(yīng)的虛頁號；組相聯(lián)方式下則是對應(yīng)虛頁號的高位部分，虛頁號的低位部分用于選擇TLB組的組索引。
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