虚拟内存：它是什么以及它的用途

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虚拟内存是一种非常重要的内存类型，但很少有人知道或理解。因此，在这篇文章中，我们将告诉您应该知道的一切，以便这段记忆不再有秘密。 您可能还有兴趣阅读： 最好的内存记忆 最佳存储驱动器 内容 什么是虚拟内存？你用它做什么？ 虚拟内存不像 RAM 那样是一个有形的物理术语。这是一种技术，使得辅助存储器也可以贡献其部分空间，就好像它是主存储器的扩展一样，即作为RAM的一部分。该技术由操作系统使用，其管理是由内核与进程调度程序一起进行的，我们将在后面看到。 因此，我们可以说虚拟内存是利用硬件和软件来让系统拥有比实际拥有更多的内存空间。这是通过将进程从 RAM 内存转移到辅助存储介质并在 RAM 中为其他具有更高优先级的进程留下可用空间来完成的。 也就是说，操作系统会将SSD 或 HDD 存储介质上的保留空间视为 RAM。而且计算机所包含的 RAM 并不总是足以同时运行多个程序。


如您所知，每个软件都会告诉您必要的要求，但是当多个软件并行运行时会发生什么？这就是虚拟内存发挥作用的地方，它交换进程，在 RAM 中留下可用空间，供那些优先级最高的程序处理。 通过这种方式，可以使程序相信主内存比实际安装的内存多，从而提高多任务处理性能。然而，必须指出的是，虚拟内存比 RAM 慢得多。如果操 特殊数据 作系统必须过于频繁地在虚拟内存和 RAM 之间交换进程，也可能会造成称为抖动的性能问题。 这种虚拟内存首次引入是在 RAM 非常昂贵的几年，而且只允许使用几兆字节的物理内存。因此，需要一种机制来弥补主内存的不足，模拟硬盘驱动器的这一部分，就像 RAM 的扩展一样。 虚拟内存的工作原理 要了解虚拟内存的工作原理，必须首先了解什么是进程。进程就是一个程序，由将在 CPU 中处理的指令和数据组成。而要做到这一点，必须首先将其从硬盘加载到RAM中，以便CPU能够更快地访问这块内存。



内存管理单元将映射地址并自动翻译它们。系统将管理物理地址（对应于 RAM 的实际地址）和逻辑地址，逻辑地址指向 RAM 之外的其他内存。 这样，如果 RAM 内存已满进程，并且需要空间来容纳比已加载的进程更紧急的进程，则其中一个不太紧急的进程将被移至辅助内存，并且进程的优先级将提升至RAM由CPU执行。完成后，如果没有其他更紧急的进程，则可以从辅助内存中检索该进程并将其加载到主内存中。 虚拟内存将由操作系统管理，操作系统将在页面文件或交换文件中创建固定数量的地址。这样您就知道每个进程在哪里，并且在需要时可以将页面上传到主内存并将虚拟地址转换为真实地址。 应该注意的是，虚拟内存可以由操作系统管理。通常，您可以选择在辅助存储单元上分配更多或更少的内存。例如，在Unix和类Unix系统上，例如Linux、Solaris、BSD等，使用所谓的交换空间或分区(SWAP)。例如，在 Linux 上也可以使用交换文件。对于 Windows，使用 pagefile.sys，该文件将在其中创建虚拟内存。