什么是页式虚拟存储器

页式虚拟存储器（Page-Based Virtual Memory）是一种计算机内存管理技术，它将物理内存和磁盘空间结合起来，以提高计算机内存利用率并实现更好的性能表现。它利用虚拟内存技术将磁盘空间虚拟化为物理内存的扩展，使得计算机可以在有限的物理内存的情况下运行更多的进程。

页式虚拟内存的工作原理

页式虚拟存储器将物理内存分割成大小相同的块，叫做页面（Page）。每个页面的大小一般为4KB或者8KB。虚拟内存也被分割成相同大小的块，叫做页面帧（Frame）。当一个进程需要访问某个地址时，它将会访问一个虚拟地址。这个虚拟地址是由一个虚拟页号和一个偏移量组成。计算机将这个虚拟页号翻译成一个物理页号，然后再将它和偏移量结合起来，得到物理地址。

如果物理内存中不存在所需的页面，计算机会将部分未使用的页面从物理内存中交换到磁盘上，然后将所需的页面从磁盘上调入物理内存中。这个过程称为页面置换，它是页式虚拟存储器的核心原理。页面置换算法的目标是将最少使用的页面移出物理内存，以便将其让给最需要的进程。

优点和缺点

页式虚拟存储器的优点：

1.页面可以被分割成较小的块，以便更好地利用内存空间。

2.页式虚拟存储器可以让进程占用更少的物理内存，从而使得计算机可以同时运行更多的进程。

3.页面置换算法可以提高物理内存的使用效率，使得计算机可以更快地响应用户的操作。

页式虚拟存储器的缺点：

1.由于磁盘访问速度较慢，当进程开始频繁地进行页面置换时，会导致计算机的性能衰减。

2.在进行页面置换时，由于需要进行频繁的磁盘读写操作，会增大磁盘的磨损，降低其寿命。

3.如果进程过多，虚拟内存的总页数就会增加，这将会导致操作系统需要维护更多的页表，从而增加计算机的开销。

页面置换算法

页面置换算法是页式虚拟存储器的核心，它的目标是将最少使用的页面移除物理内存。常见的页面置换算法有：

1.先进先出算法（FIFO）

2.最近最久未使用算法（LRU）

3.时钟算法（Clock）

4.改进型时钟算法（Enhanced Clock）