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由进程中的目标代码、数据等的虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器，虚拟存储器允许用户用比内存容量大得多的地址空间来编程，来运行比内存实际容量大得多的程序。用户编程所用的地址称为逻辑地址（虚地址），而实际的内存地址则称为物理地址（实地址）。每次访问内存时都要进行逻辑地址到物理地址的转换，这种转换是由硬件完成的，而内存和外存间的信息动态调度是硬件和操作系统两者配合完成的。
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（1）静态重定位：静态重定位是在虚空间程序执行之前由装配程序完成地址映射工作。静态重定位的优点是不需要硬件的支持。缺点是无法实现虚拟存储器，必须占用连续的内存空间且难以做到程序和数据的共享。
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（2）动态重定位：动态重定位是在程序执行过程中，在CPU访问内存之前，将要访问的程序或数据地址转换为内存地址。动态重定位依靠硬件地址变换机构完成，其优点主要有：可以对内存进行非连续分配；提供了虚拟存储器的基础；有利于程序段的共享。
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不论是机器语言还是汇编语言都是面向硬件的具体操作的，语言对机器的过分依赖，要求使用者必须对硬件结构及其工作原理都十分熟悉，非计算机专业人员是难以做到的，对于计算机的推广应用是不利的。计算机事业的发展，促使人们去寻求一些与人类自然语言相接近且能为计算机所接受的语意确定、规则明确、自然直观和通用易学的计算机语言。这种与自然语言相近并为计算机所接受和执行的计算机语言称高级语言。高级语言是面向用户的语言，每一种高级（程序设计）语言，都有自己人为规定的专用符号、英文单词、语法规则和语句结构（书写格式）。高级语言与自然语言（英语）更接近，而与硬件功能相分离（彻底脱离了具体的指令系统），便于广大用户掌握和使用。高级语言的通用性强，兼容性好，便于移植。
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高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言。它又可分为面向过程的语言和面向问题的语言，前者在编程时不仅要告诉计算机“做什么”，而且要告诉计算机“怎么做”，如Basic，Pascal, Fortran, C等高级语言。后者只要告诉计算机做什么，如Lisp，Prolog等高级语言，也常称为人工智能语言。
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