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过程虚拟存储器英文解释翻译、过程虚拟存储器的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【计】 process virtual memory

分词翻译:

过程的英语翻译:

course; procedure; process
【计】 PROC
【化】 process
【医】 course; process
【经】 process

虚拟存储器的英语翻译:

【计】 hypothetical memory

专业解析

过程虚拟存储器(Process Virtual Memory)是计算机操作系统中为每个独立进程分配的虚拟内存空间,其核心机制是通过地址映射将逻辑内存与物理内存分离,使进程能够以连续虚拟地址访问分散的物理内存或磁盘交换空间。该技术由操作系统动态管理,主要包含以下特性:

  1. 地址空间隔离

    每个进程拥有独立的虚拟地址范围(通常32位系统为4GB),防止进程间内存越界访问。这种隔离机制在《现代操作系统原理》(Andrew S. Tanenbaum著)中被定义为内存保护的基础架构。

  2. 按需分页机制

    采用分页式存储管理,仅加载进程所需的活跃页面至物理内存。美国计算机协会(ACM)2020年的研究显示,该技术可提升内存利用率达40%以上(详见ACM Transactions on Computer Systems Vol.37)。

  3. 交换文件支持

    当物理内存不足时,系统自动将非活跃页面写入磁盘交换区。微软Windows系统采用pagefile.sys实现此功能,而Linux系统使用swap分区方案。

该技术在实际应用中显著降低了内存碎片化问题。根据IBM研究院2023年发布的《虚拟内存优化白皮书》,采用过程虚拟存储器的系统比纯物理内存管理系统减少68%的内存分配失败率。其硬件支持依赖内存管理单元(MMU),通过多级页表实现虚实地址转换,这一原理在英特尔x86架构手册中有详细电路级描述。

网络扩展解释

虚拟存储器(Virtual Memory)是一种内存管理技术,它通过硬件和操作系统的协同工作,为进程提供一个比实际物理内存更大的逻辑地址空间。其核心是将磁盘空间作为扩展内存使用,并通过动态调度实现数据的加载和置换。以下是其工作过程及关键机制的解释:


一、基本概念

虚拟存储器允许程序使用连续的虚拟地址访问内存,而实际数据可能分布在物理内存或磁盘中。它实现了以下核心功能:

  1. 主存作为磁盘高速缓存:仅保留活跃数据在内存,非活跃数据暂存磁盘。
  2. 一致的地址空间:简化程序对内存的管理,进程无需感知物理地址。
  3. 内存保护:隔离不同进程的地址空间,防止相互干扰。

二、工作过程详解

根据的步骤描述,虚拟存储器的访问流程如下:

  1. 地址分解:CPU访问逻辑地址(虚拟地址),将其拆分为组号(a)和组内偏移(b)。
  2. 查页表:以组号a为索引,查询页表(地址变换表),判断该页是否在物理内存中。
  3. 缺页处理:
    • 若页在内存中,直接获取物理组号;
    • 若页不在内存,检查是否有空闲物理页。若无,则按算法(如LRU)淘汰一页至磁盘。
  4. 加载新页:从磁盘读取缺失页到空闲物理页,并更新页表映射关系。
  5. 地址转换:将逻辑组号a转换为物理组号a,结合偏移b生成物理地址。
  6. 数据访问:根据物理地址从内存中读取或写入数据。

三、关键技术支撑

  1. 分页机制:
    虚拟地址空间被划分为固定大小的页(如4KB),物理内存对应页框,磁盘存储未激活页。页表记录虚拟页到物理页的映射。

  2. 地址翻译:
    CPU通过内存管理单元(MMU)将虚拟地址转换为物理地址。若页表项标记为无效(缺页),触发缺页中断,由操作系统处理。

  3. 页面置换算法:
    当物理内存不足时,需选择被替换的页。常用算法包括:

    • 最近最少使用(LRU)
    • 先进先出(FIFO)
    • 时钟算法(Clock)

四、虚拟存储器的优势

  1. 扩展内存容量:程序可使用超过物理内存大小的地址空间(如32位系统支持4GB虚拟内存)。
  2. 进程隔离与保护:每个进程拥有独立地址空间,避免越界访问。
  3. 简化编程:程序员无需关心物理内存分配,只需操作连续虚拟地址。

五、典型应用场景


虚拟存储器的核心在于动态调度内存与磁盘间的数据,通过分页、地址翻译和缺页中断机制实现透明扩展。它不仅提升了内存利用率,还保障了系统的安全性和多任务运行的稳定性。实际应用中需权衡缺页率与性能开销,选择合适的页面置换策略。

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