虚拟存储器的用户空间分页

高职单招 2024-11-10 09:51:46

虚拟存储器是一种计算机系统管理内存的方式,它允许程序使用比物理内存中实际可用的还要多的内存。虚拟存储器将程序的地址空间划分为称为页面的固定大小块,其中每个页面的大小通常为 4KB。

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在这个特定的情况下,某虚拟存储器的用户空间共有 32 个页面。这意味着该用户空间可以容纳高达 128KB(32 页 × 4KB/页)的代码和数据。

虚拟存储器使用称为页面表的表结构来跟踪每个页面的物理位置。当程序访问内存地址时,操作系统会检查页面表以确定该地址所在的页面是否在物理内存中。如果页面不在物理内存中,则操作系统会将该页面从虚拟内存(通常位于硬盘驱动器上)调入物理内存。

用户空间的分页提供了以下优点:

内存保护:不同程序的用户空间使用不同的页面,这有助于防止一个程序意外访问属于另一个程序的内存,从而增强安全性。 内存管理:操作系统可以更有效地管理内存,通过将不活动的页面从物理内存移出到虚拟内存中,从而释放出更多物理内存供其他程序使用。 虚拟地址空间:虚拟存储器允许程序使用比物理内存中实际可用的还要多的虚拟地址空间,这提供了更大的灵活性,使程序员能够创建更大的程序。

然而,用户空间分页也有一些缺点:

开销:维护页面表会产生一些开销,因为操作系统必须在每次访问内存时检查页面表。 碎片:当页面从物理内存中移出并返回时,碎片可能会导致物理内存被细分为小块,这会降低内存性能。

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