操作系统如何提高系统的效率?答:为提高系统的效率:操作系统扩充硬件的功能,使硬件的功能发挥得更好;操作系统利用户合理共享资源,避免各用户间的彼此干扰;操作系统以文件形式管理软件资源,保证信息安全[1]和快速存取。

考查要点：本题主要考查对虚拟存储器工作原理的理解，包括其核心作用、实现机制及容量计算方法。

解题核心思路：

1. 虚拟存储器的核心作用是通过逻辑地址空间扩展解决物理内存不足的问题。
2. 局部性原理（空间局部性和时间局部性）是虚拟存储器高效运行的关键基础。
3. 地址总线位数直接决定虚拟存储器的最大容量，需掌握二进制位数与存储容量的换算关系。

破题关键点：

• 明确虚拟存储器通过部分程序加载和辅助存储器实现内存扩展。
• 理解“地址总线位数 → 逻辑地址范围 → 虚拟存储容量”的逻辑链。

虚拟存储器的作用

虚拟存储器通过以下方式提高系统效率：

1. 逻辑地址空间扩展：允许程序的逻辑地址空间远大于物理内存容量，突破物理内存限制。
2. 按需加载：程序无需完整加载到内存即可运行，减少初始加载时间。
3. 资源复用：利用局部性原理，提高内存空间的利用率。

技术实现原理

1. 局部性原理：
   • 时间局部性：最近使用的数据/指令可能再次被使用。
   • 空间局部性：邻近数据/指令会连续被访问。
     这两个特性使虚拟存储器能通过分页/分段技术高效管理内存。
2. 辅助存储器支持：借助大容量磁盘存储未加载的程序部分，实现内存与磁盘的动态数据交换。

虚拟存储器容量计算

• 地址总线位数决定最大虚拟存储容量。
• 若地址总线为 $n$ 位，则最大虚拟地址空间为 $2^n$ 个地址单元。
• 以 32 位地址总线为例：
  $2^{32} \text{字节} = 4\text{GB}$