什么是虛擬內(nèi)存

　　內(nèi)存在計(jì)算機(jī)中的作用很大，電腦中所有運(yùn)行的程序都需要經(jīng)過(guò)內(nèi)存來(lái)執(zhí)行，如果執(zhí)行的程序很大或很多，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存消耗殆盡。為了解決這個(gè)問(wèn)題，便出現(xiàn)了虛擬內(nèi)存。想了解什么是虛擬內(nèi)存嗎?以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家做的整理，趕緊來(lái)看吧!

　　什么是虛擬內(nèi)存

　　虛擬內(nèi)存是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術(shù)。它使得應(yīng)用程序認(rèn)為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存(一個(gè)連續(xù)完整的地址空間)，而實(shí)際上，它通常是被分隔成多個(gè)物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時(shí)存儲(chǔ)在外部磁盤(pán)存儲(chǔ)器上，在需要時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。目前，大多數(shù)操作系統(tǒng)都使用了虛擬內(nèi)存，如Windows家族的"虛擬內(nèi)存";Linux的"交換空間"等。

　　虛擬內(nèi)存的技術(shù)介紹

　　虛擬內(nèi)存別稱(chēng)虛擬存儲(chǔ)器(Virtual Memory)。電腦中所運(yùn)行的

　　程序均需經(jīng)由內(nèi)存執(zhí)行，若執(zhí)行的程序占用內(nèi)存很大或很多，則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存消耗殆盡。為解決該問(wèn)題，Windows中運(yùn)用了虛擬內(nèi)存技術(shù)，即勻出一部分硬盤(pán)空間來(lái)充當(dāng)內(nèi)存使用。當(dāng)內(nèi)存耗盡時(shí)，電腦就會(huì)自動(dòng)調(diào)用硬盤(pán)來(lái)充當(dāng)內(nèi)存，以緩解內(nèi)存的緊張。若計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序或操作所需的隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)不足時(shí)，則 Windows 會(huì)用虛擬存儲(chǔ)器進(jìn)行補(bǔ)償。它將計(jì)算機(jī)的RAM和硬盤(pán)上的臨時(shí)空間組合。當(dāng)RAM運(yùn)行速率緩慢時(shí)，它便將數(shù)據(jù)從RAM移動(dòng)到稱(chēng)為"分頁(yè)文件"的空間中。將數(shù)據(jù)移入分頁(yè)文件可釋放RAM，以便完成工作。 一般而言，計(jì)算機(jī)的RAM容量越大，程序運(yùn)行得越快。若計(jì)算機(jī)的速率由于RAM可用空間匱乏而減緩，則可嘗試通過(guò)增加虛擬內(nèi)存來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。但是，計(jì)算機(jī)從RAM讀取數(shù)據(jù)的速率要比從硬盤(pán)讀取數(shù)據(jù)的速率快，因而擴(kuò)增RAM容量(可加內(nèi)存條)是最佳選擇。

　　虛擬內(nèi)存是Windows 為作為內(nèi)存使用的一部分硬盤(pán)空間。虛擬內(nèi)存在硬盤(pán)上其實(shí)就是為一個(gè)碩大無(wú)比的文件，文件名是PageFile.Sys，通常狀態(tài)下是看不到的。必須關(guān)閉資源管理器對(duì)系統(tǒng)文件的保護(hù)功能才能看到這個(gè)文件。虛擬內(nèi)存有時(shí)候也被稱(chēng)為是"頁(yè)面文件"就是從這個(gè)文件的文件名中來(lái)的。

　　內(nèi)存在計(jì)算機(jī)中的作用很大，電腦中所有運(yùn)行的程序都需要經(jīng)過(guò)內(nèi)存來(lái)執(zhí)行，如果執(zhí)行的程序很大或很多，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存消耗殆盡。為了解決這個(gè)問(wèn)題，WINDOWS運(yùn)用了虛擬內(nèi)存技術(shù)，即拿出一部分硬盤(pán)空間來(lái)充當(dāng)內(nèi)存使用，這部分空間即稱(chēng)為虛擬內(nèi)存，虛擬內(nèi)存在硬盤(pán)上的存在形式就是 PAGEFILE.SYS這個(gè)頁(yè)面文件。

　　虛擬內(nèi)存的工作原理

　　虛擬存儲(chǔ)器是由硬件和操作系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)信息調(diào)度和管理的。它的工作過(guò)程包括6個(gè)步驟:

　?、僦醒胩幚砥髟L(fǎng)問(wèn)主存的邏輯地址分解成組號(hào)a和組內(nèi)地址b，并對(duì)組號(hào)a進(jìn)行地址變換，即將邏輯組號(hào)a作為索引，查地址變換表，以確定該組信息是否存放在主存內(nèi)。

　?、谌缭摻M號(hào)已在主存內(nèi)，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行④;如果該組號(hào)不在主存內(nèi)，則檢查主存中是否有空閑區(qū)，如果沒(méi)有，便將某個(gè)暫時(shí)不用的組調(diào)出送往輔存，以便將這組信息調(diào)入主存。

　　③從輔存讀出所要的組，并送到主存空閑區(qū)，然后將那個(gè)空閑的物理組號(hào)a和邏輯組號(hào)a登錄在地址變換表中。

　?、軓牡刂纷儞Q表讀出與邏輯組號(hào)a對(duì)應(yīng)的物理組號(hào)a。

　?、輳奈锢斫M號(hào)a和組內(nèi)字節(jié)地址b得到物理地址。

　?、薷鶕?jù)物理地址從主存中存取必要的信息。

　　調(diào)度方式有分頁(yè)式、段式、段頁(yè)式3種。頁(yè)式調(diào)度是將邏輯和物理地址空間都分成固定大小的頁(yè)。主存按頁(yè)順序編號(hào)，而每個(gè)獨(dú)立編址的程序空間有自己的頁(yè)號(hào)順序，通過(guò)調(diào)度輔存中程序的各頁(yè)可以離散裝入主存中不同的頁(yè)面位置，并可據(jù)表一一對(duì)應(yīng)檢索。頁(yè)式調(diào)度的優(yōu)點(diǎn)是頁(yè)內(nèi)零頭小，頁(yè)表對(duì)程序員來(lái)說(shuō)是透明的，地址變換快，調(diào)入操作簡(jiǎn)單;缺點(diǎn)是各頁(yè)不是程序的獨(dú)立模塊，不便于實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的保護(hù)。段式調(diào)度是按程序的邏輯結(jié)構(gòu)劃分地址空間，段的長(zhǎng)度是隨意的，并且允許伸長(zhǎng)，它的優(yōu)點(diǎn)是消除了內(nèi)存零頭，易于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)，便于程序動(dòng)態(tài)裝配;缺點(diǎn)是調(diào)入操作復(fù)雜。將這兩種方法結(jié)合起來(lái)便構(gòu)成段頁(yè)式調(diào)度。在段頁(yè)式調(diào)度中把物理空間分成頁(yè)，程序按模塊分段，每個(gè)段再分成與物理空間頁(yè)同樣小的頁(yè)面。段頁(yè)式調(diào)度綜合了段式和頁(yè)式的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是增加了硬件成本，軟件也較復(fù)雜。大型通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多數(shù)采用段頁(yè)式調(diào)度。