memory-management - 虚拟内存和物理内存有什么区别？

Question

我经常对操作系统中的虚拟化概念感到困惑。将 RAM 视为物理内存，为什么我们需要虚拟内存来执行进程？

当来自外部硬盘驱动器的进程(程序)被带到主内存(物理内存)执行时，这个虚拟内存在哪里。

谁来管理虚拟内存，虚拟内存的大小是多少？

假设 RAM 的大小为 4GB(即 2^32-1 个地址空间)，虚拟内存的大小是多少？

Answer 1

除其他外，虚拟内存是一种抽象，它给程序员一种在他们的系统上有无限可用内存的错觉。

虚拟内存映射对应于实际的物理地址。 操作系统 创建并处理这些映射 - 利用页表以及其他数据结构来维护映射。虚拟内存映射总是在页表或一些类似的数据结构中找到(在其他虚拟内存实现的情况下，我们可能不应该称它为“页表”)。页表也位于物理内存中——通常位于用户程序无法覆盖的内核保留空间中。

虚拟内存通常比物理内存大 - 如果虚拟内存和物理内存大小相同，则没有太多理由进行虚拟内存映射。

通常，只有程序所需的部分驻留在内存中 - 这是一个称为“分页”的主题。虚拟内存和分页密切相关，但 不是 同样的话题。虚拟内存还有其他实现方式，例如分段。

我可能在这里假设错了，但我敢打赌，您发现难以理解的事情与虚拟内存的特定实现有关，最有可能是分页。没有一种方式进行分页 - 有很多实现，您的教科书描述的实现可能与 Linux/Windows 等真实操作系统中出现的实现不同 - 可能存在细微差别。

我可以谈论一千段关于分页的内容……但我认为最好将其留给专门针对该主题的不同问题。