页式虚拟存储器的工作原理

随着计算机技术的不断发展，计算机存储器的需求量不断增大，而传统的物理存储器容量受限，价格昂贵，因此虚拟存储器的出现弥补了物理存储器容量和价格的不足。页式虚拟存储器是其中一种，它将物理存储器和磁盘存储器结合起来，为计算机提供了更大的存储空间。

一、页和页表

页是指虚拟存储器和物理存储器中分割的最小单位，通常大小为2的幂次方，例如2KB、4KB、8KB等。页表是虚拟存储器和物理存储器之间进行转换的关键，它记录了每一页在物理存储器中的位置，以及是否在物理存储器里。

二、虚拟存储器的映射

当计算机访问虚拟地址时，首先通过页表将虚拟地址转换成物理地址，然后再利用物理地址访问物理存储器。如果访问的页面不在物理存储器中，则需要将它从磁盘中读取到物理存储器中，此时需要用到页面置换算法。

三、页面置换算法

页面置换算法是指在物理存储器中没有足够的空间存储所有需要的页面时，将一些页面移到磁盘上，从而腾出物理存储器空间来存储新的页面的过程。常用的页面置换算法有FIFO算法、LRU算法、OPT算法等。

四、地址映射过程

地址映射过程包括虚拟地址转换成页号和页内偏移量、页号转换成物理地址、物理地址和对应的内存块。通过地址映射过程可以减小虚拟地址对物理存储器带来的影响，提高了物理存储器的利用效率。

总之，页式虚拟存储器的工作原理是通过页表实现虚拟地址和物理地址的映射，实现了虚拟存储器和物理存储器的交换，从而实现了计算机存储器的扩展。同时，合理使用页面置换算法可以减小页面置换带来的影响，提高了计算机的性能表现。