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在前面介绍的各种存储管理方式中，必须为作业分配足够的存储空间，以装入有关作业的全部信息，当然作业的大小不能超出主存的可用空间，否则这个作业是无法运行的。但当把有关作业的全部信息都装入主存储器后，作业执行时实际上不是同时使用全部信息的，有些部分运行一遍便再也不用，甚至有些部分在作业执行的整个过程中都不会被使用到（如错误处理部分）。进程在运行时不用的，或暂时不用的，或某种条件下才用的程序和数据，全部驻留于内存中是对宝贵的主存资源的一种浪费，大大降低了主存利用率。于是，提出了这样的问题：作业提交时，先全部进入辅助存储器，作业投入运行时，能否不把作业的全部信息同时装入主存储器，而是将其中当前使用部分先装入主存储器，其余暂时不用的部分先存放在作为主存扩充的辅助存储器中，待用到这些信息时，再由系统自动把它们装入到主存储器中，这就是虚拟存储器的基本思路。如果“部分装入、部分对换”这个问题能解决的话，那么当主存空间小于作业需要量时，这个作业也能执行；更进一步，多个作业存储总量超出主存总容量时，也可以把它们全部装入主存，实现多道程序运行。这样，不仅使主存空间能充分地被利用，而且用户编制程序时可以不必考虑主存储器的实际容量，允许用户的逻辑地址空间大于主存储器的绝对地址空间。对于用户来说，好像计算机系统具有一个容量很大的主存储器，把它称做为“虚拟存储器”（Virtual Memory）。
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对虚拟存储器的定义如下：具有部分装入和部分对换功能，能从逻辑上对内存容量进行大幅度扩充，使用方便的一种存储器系统。实际上是为扩大主存而采用的一种设计技巧。虚拟存储器的容量与主存大小无关。虚拟存储器的实现对用户来说是感觉不到的，他们总以为有足够的主存空间可容纳他的作业。
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