虚拟页式内存管理：大部分虚拟存储器都采用虚拟页式存储管理技术，即在页式存储管理的基础上，增加请求调页和页面置换功能。
基本的设计思路：
- 当一个用户程序要调入内存中运行时，不是将该程序的所有页面都装入内存，而是只装入了部分页面，就可以启动程序运行；
- 在程序运行的过程中，如果发现要运行的程序或者要访问的数据不在内存中，则向系统发出缺页中断请求，系统在处理这个中断时，将外存中相应的页面调入内存，使得该程序能够继续运行。
为了实现虚拟页式内存管理：在页表的中增加了几个数据位
- 驻留位：表示该页是在内存还是外存。如果该位等于1，表示该页位于内存中，即该页表项是有效的，可以使用；如果该位等于0，表示该页当前还在外存中，如果访问该页表项，将导致缺页中断；
- 保护位：表示允许对该页做何种类型的访问，如只读、可读写、可执行等；
- 修改位：表明此页在内存中是否被修改（写）过，如果写过，该位会被置成1，反之为0。当系统回收该物理页面时，根据此位来决定是否把它的内容写回外存；如果被修改过，则在进行换入换出操作的时候，要将内存中的数据写回到硬盘中，保持内存和硬盘中存储的数据一致，如果该页面没有被修改过，则在进行换入换出操作的时候，不需要写回，只需要把该页面物理内存空间直接释放即可；
- 访问位：如果该页面被访问过（包括读操作和写操作），则设置此位，最近被访问过，该位置为1，页面最近没有被访问过，则置为0。用于页面置换算法。
缺页中断的处理过程：
- 1.如果在内存中有空闲的物理页面，则分配一物理页帧f,然后转第4步；否则转第2步；
- 2.采用某种页面置换算法，选择一个将被替换的物理页帧f，它所对应的逻辑页为q.如果该页在内存期间被修改过，则需要把它写外存；
- 3.将q所对应的页表项进行修改，把它的驻留位置为0；
- 4.将需要访问的页p装入到物理页面f当中；
- 5.修改p所对应的页表项的内容，把它的驻留位置为1；把物理页帧号置为f；
- 6.重新运行被中断的命令；
在何处保存未被映射的页？
- 能够简单地识别在二级存储器中的页；
- 交换空间（磁盘或文件）：特殊格式，用于存储未被映射的页面；
后备存存储（backing store）或二级存储器的组成：
- 一个虚拟地址空间的页面可以被映射到一个文件（在二级存储器）中的某个位置
- 代码段：映射到可执行的二进制文件
- 动态加载的共享库程序段：映射到动态调用的库文件
- 其他段（程序运行过程中，所产生的一些数据）：可能被映射到交换文件(swap file)
虚拟内存的性能：为了便于理解分页的开销，使用有效存储器访问时间effective memory access time(EAT)来表征；
- EAT = 访存时间 * 页表命中几率 + page fault 处理时间 * page fault几率
/*
一个EAT计算示例;
已知条件有：访存时间为 10ns
磁盘访问时间为：5 ms
参数p = page fault 几率
参数q = dirty page 几率 表示进行页面换出操作时要重新写回磁盘的几率
EAT = 10 * (1 - p) + 5000000 * p * (1+q)
如果p足够小，那么计算出来的时间就接近于访存时间,效率就会比较高，一般p可以做到很小，因为程序具有局部性原理，程序执行的过程总产生缺页的次数就会很少，p就会很小
*/
提示：为了更好的理解知识点，博主在微信公众号中将操作系统知识进行了重新排版和插入图片。感兴趣的朋友可以扫码进行关注。
