"第9章 虚拟内存：概念、作用及应用 — 计算机科学与技术学院哈尔滨工业大学"

第9章 虚拟内存I-概念(1).pdf"和"Bryant and O’Hallaron, Computer Systems: A Programmer’s Perspective, Third EditionSchool of Computer Science and Technology, HIT第9章 虚拟内存: 基本概念计算机科学与技术学院哈尔滨工业大学2Bryant and O’Hallaron, Computer Systems: A Programmer’s Perspective, Third EditionSchool of Computer Science and Technology, HIT"这两个文档的主要内容是关于虚拟内存的基本概念和运作原理。以下是对这两个文档的总结。 虚拟内存是一种操作系统提供的高级内存管理技术，它将计算机的物理内存扩展到了更大的地址空间。这使得程序可以访问比物理内存更多的内存，而且可以将内存中的数据集中存放，而不需要关心具体放在哪个地址。虚拟内存作为一个缓存工具，可以将磁盘上的数据按需加载到内存中，并在需要时将内存中的数据写回磁盘。这样，程序就可以在看似无限的地址空间中访问数据，而不需要将所有数据都加载到内存中，从而加快了程序的运行速度。 虚拟内存还是一个内存管理的工具，它通过提供地址翻译的机制，将虚拟地址转换为物理地址。这个机制通过页表和TLB（快表）来实现。页表存储了内存中每个虚拟地址对应的物理地址，而TLB则是一个高速缓存，用于加速地址翻译过程。当程序访问一个虚拟地址时，操作系统会先在TLB中查找对应的物理地址，如果找到了就直接访问物理地址。如果没有找到，操作系统就会在页表中查找，并将结果存入TLB中，以便下次使用。 虚拟内存还是一个内存保护的工具，它通过将不同的虚拟地址空间映射到不同的物理地址空间中，实现了进程间的内存隔离。每个进程都有自己的地址空间，它可以访问自己地址空间中的数据，但无法访问其他进程的地址空间。这样可以保护进程的数据安全，防止进程间的相互干扰。 总而言之，虚拟内存是操作系统提供的一种高级内存管理技术，它扩展了物理内存的大小，提供了一个看似无限的地址空间供程序使用。虚拟内存通过缓存、内存管理和内存保护等功能，为程序提供了更高效、更安全的内存访问方式。虚拟内存的引入使得程序的开发和运行更加灵活和高效。