• 虛擬內存

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    虛擬內存

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    在計算中,虛擬內存或虛擬存儲是一種內存管理技術,它提供“對給定計算機上實際可用的存儲資源的理想化抽象”。

    計算機的操作系統,使用硬件和軟件的組合,映射存儲器地址由程序,稱為使用虛擬地址,到物理地址在計算機存儲器中。從流程或任務的角度看,主存儲器顯示為連續的地址空間或連續段的集合。操作系統管理虛擬地址空間以及實際內存到虛擬內存的分配。CPU中的地址轉換硬件,通常稱為內存管理單元(MMU),自動將虛擬地址轉換為物理地址。操作系統內的軟件可以擴展這些功能,以提供虛擬地址空間,該地址空間可以超過實際內存的容量,因此可以引用比計算機中實際存在的內存更多的內存。

    虛擬內存

    虛擬內存的屬性

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    虛擬內存通過隱藏物理內存的碎片來簡化應用程序的編程。通過將管理內存層次結構的負擔委托給內核(消除了程序顯式處理覆蓋的需求);并且,當每個進程都在其自己的專用地址空間中運行時,無需重新定位程序代碼或使用相對尋址來訪問內存。

    可以將內存虛擬化視為虛擬內存概念的概括。

    虛擬內存的用法

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    虛擬內存是現代計算機體系結構不可或缺的一部分;?實現通常需要硬件支持,通常以內置在CPU中的內存管理單元的形式。雖然不是必需的,但是仿真器和虛擬機可以利用硬件支持來提高其虛擬內存實現的性能。因此,較舊的操作系統,例如1960年代大型機的操作系統和1980年代初至中期的個人計算機的操作系統(例如DOS),通常沒有虛擬內存功能,但1960年代大型機的顯著例外包括:

    • 該地圖集主管的圖集
    • the作業系統的Electrologica X8(沒有硬件支持軟件基于虛擬存儲器)
    • 適用于Burroughs?B5000的MCP
    • 適用于IBM System / 360 Model 67的MTS,TSS / 360和CP / CMS
    • Multics的為GE 645
    • 在分時操作系統的RCA譜70?/46

    和用于該操作系統蘋果莉莎是,具有虛擬存儲器1980的個人計算機操作系統的一個例子。

    在1960年代和70年代初,計算機內存非常昂貴。虛擬內存的引入為具有大量內存需求的軟件系統提供了在實際內存較少的計算機上運行的能力。從中節省的資金為所有系統切換到虛擬內存提供了強大的動力。提供虛擬地址空間的附加功能增加了另一級別的安全性和可靠性,因此使虛擬內存對市場更具吸引力

    大多數支持虛擬內存的現代操作系統也都在其自己的專用地址空間中運行每個進程。因此,每個程序似乎只能訪問虛擬內存。但是,某些較舊的操作系統(例如OS / VS1和OS / VS2 SVS)甚至是現代的操作系統(例如IBM i)都是單地址空間操作系統,它們在由虛擬化內存組成的單個地址空間中運行所有進程。

    由于確定性降低,需要非常快速和/或非常一致的響應時間的嵌入式系統和其他專用計算機系統可能會選擇不使用虛擬內存;虛擬內存系統會觸發不可預測的陷阱,這些陷阱可能會響應于輸入而產生不必要的和不可預測的延遲,尤其是在陷阱要求將數據從輔助存儲器讀入主存儲器的情況下。將虛擬地址轉換為物理地址的硬件通常需要很大的芯片面積才能實現,并且嵌入式系統中使用的所有芯片并非都包含該硬件,這是其中一些系統不使用虛擬內存的另一個原因。

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    1. 虛擬內存
    2. 虛擬內存的屬性
    3. 虛擬內存的用法

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