第六章深入探讨了虚拟存储器，这是现代操作系统中至关重要的内存管理技术。通过虚拟存储器，操作系统能够为每个进程提供一个独立的、连续的虚拟地址空间，而无需考虑物理内存的实际限制。

虚拟存储器的基本概念

虚拟存储器允许程序的大小超过物理内存容量，通过分页或分段机制将程序的一部分保留在磁盘上，仅在需要时加载到内存中。这种技术实现了内存的逻辑扩展，提高了多道程序设计的效率。

分页与分段机制

操作系统通常采用分页机制管理虚拟存储器，将虚拟地址空间划分为固定大小的页，物理内存则划分为同样大小的帧。当程序访问的页不在内存中时，会触发缺页中断，由操作系统负责从磁盘加载所需页面。

页面置换算法

当物理内存已满且需要加载新页面时，操作系统必须选择替换哪个现有页面。常用算法包括：

• 最佳置换算法（OPT）
• 先进先出算法（FIFO）
• 最近最久未使用算法（LRU）
• 时钟算法（Clock）

系统服务支持

虚拟存储器的实现依赖于操作系统的系统服务，包括：

1. 内存管理单元（MMU）的硬件支持
2. 缺页中断处理程序
3. 页面置换策略的实现
4. 磁盘I/O管理
5. 地址转换机制

性能优化考虑

虚拟存储器的设计需要平衡性能与资源利用率。频繁的页面交换会导致系统抖动，严重影响性能。因此，操作系统需要智能地预测程序的内存访问模式，优化页面调度策略。

虚拟存储器技术不仅扩展了可用内存空间，还提供了内存保护、进程隔离等重要功能，是现代操作系统不可或缺的核心组成部分。