虚存最基本的特征

在计算机存储技术中，虚拟存储（Virtual Memory）是一种在硬盘或闪存等外部存储器中模拟主存的过程。虚存的基本特征有哪些？我们可以从多个角度来分析。

1. 虚存的存储区块

虚存将主存（RAM）划分为固定大小的存储区块，称为页面或者分页，然后将页面与硬盘上的存储块称为页帧或者分页帧。虚存将主存中暂时不需要的页面移至硬盘上，并将需要时再将其调回主存。这样，虚存就能够解决主存容量不足的问题。

2. 虚存的地址映射

虚存中的每个页面都有一个唯一的地址，称为虚拟地址。在实际的操作系统中，虚拟地址会被映射成实际的物理地址，以便CPU可以访问它。虚拟内存的物理地址有两个来源：主存中的实际物理地址和硬盘上的页帧。当CPU访问虚拟地址时，操作系统负责把虚拟地址映射到实际的物理地址，从而让程序能够执行。

3. 虚存的置换算法

当物理主存空间不足时，虚拟内存就需要用置换算法来从中挑选一些页面放到硬盘上，以便为即将到来的页面腾出空间。常用的置换算法有以下几种：

（1）最优算法（OPT）： 置换当前未来用得最远的页面。

（2）先进先出算法（FIFO）： 置换计数最少的页面。

（3）最近最久未使用算法（LRU）： 置换最近最久未使用的页面。

4. 虚存的缺页处理

当CPU请求一些逻辑页时，若这些页不在主存中，就会发生缺页（page fault）。操作系统需要动态将缺页从虚拟内存中读取到主存中，并更新内存页表，使得CPU能够完成当前的访问操作。

虚拟存储技术的出现，弥补了主存容量不足的缺点，使得计算机能够运行更加庞大的程序。同时，虚存还有助于加速程序的运行，减少磁盘和主存之间的数据传输，从而提高系统效率。

本文介绍了虚存的四个方面，包括存储区块、地址映射、置换算法和缺页处理。通过这些方面的分析，我们可以更深入地理解虚存技术的基本特征。