虚拟内存和物理内存如何管理

物理内存：

        RAM随机存储器，读写速度快；操作系统通常操作数据时需要先读入内存在进行操作，但电脑的内核空间和应用程序无法直接访问物理内存（为了保证安全性，否则进程之间可能会直接访问物理内存，使用虚拟内存进行访问每个进程就只能访问自己的虚拟地址空间），因此需要虚拟内存访问物理内存

物理内存管理：

非连续分配管理方式：将进程放在内存的多个不相邻的块中

分页管理：

        将内存空间分为一个个大小相等的分区，每个分区称为一个页框Page Frame，页框号从0开始，将进程的虚拟地址空间也分为与页框大小的一个个分区，每个分区称为一个页Page，每个页都有一个页号，从0开始；

        操作系统以叶匡为单位为各个进程分配内存空间，进程的每个页面可用分别放入离散的各个页框中；在指令执行时将虚拟地址转换为物理地址，每个进程存在一张页表，页表存在于进程控制块PCB中，每个页表由页号和块号（页框号）组成，记录进程页面和实际存放的内存块之间的映射关系

        使用快表，将虚拟地址直接映射为物理地址；使用多级页表解决页表过多的问题

分段管理：

        页表管理划分的页没有物理意义（数据是一般是分段的，比如主程序段、数据段），因此使用段式管理。按照用户进程的自然段划分逻辑空间，比如用户进程由主程序、两个子程序、栈、数据组成，则将其分为5段存储；

        分段管理使用段表记录虚拟地址和物理地址之间的映射

段页管理：

        将过大的段进行分页保存，就是段页管理；对虚拟地址空间先进行段的划分，然后在每一段内进行页的划分

虚拟内存：

        将一部分硬盘空间作为虚拟内存，当内存不足时，虚拟内存会和物理内存相互转换

虚拟内存管理：

分页机制：

        虚拟内存被分割为固定大小页面Page，物理内存也被分割为相同大小页框Page Frame，操作系统将虚拟内存的页面映射到物理内存的页框上

页面置换：

        物理内存不足时，将一部分不常用的虚拟内存页面转移到磁盘上，从而释放物理内存空间