物理内存,虚拟内存,磁盘swap分区的关系

目录

一、图形简介

二、详解

1、物理内存

2、虚拟内存

3、磁盘swap分区

 4、为了节省内存

4.1、实际用了多少，物理内存就给分配多少

4.2、物理内存什么时候用什么时候分配

---

一、图形简介

二、详解

1、物理内存

        硬件上，就是内存条。我们知道一个程序运行，必要开一片内存来存储其相关指令和需要用到的堆栈段空间等。

2、虚拟内存

        物理内存总共4G或16G的大小，若每个进程都开4G物理内存，那物理内存就会被很快用完，系统多进程运行也必将受限。

        为了节省物理内存，从逻辑的角度上，我们为每个进程虚拟出4G虚拟内存，每个进程都以为自己拿到了4G内存。

        好处是不再为每个进程分配4G物理内存，而是实际用了多少，物理内存就给分配多少

3、磁盘swap分区

        对物理内存扩展，若4G物理内存分配完了，那程序的数据就会存到磁盘swap分区上。

 4、为了节省内存

4.1、实际用了多少，物理内存就给分配多少

        如：一个进程实际用了400M内存，那4G虚拟内存理论上就对应400M的物理内存。因不是一下就分配的(因虚拟内存和swap分区存在，允许程序什么时候用就什么时候分配物理内存)，所以某个时间点上，对应的物理内存<400M

4.2、物理内存什么时候用什么时候分配

• 因cpu只与物理内存交互，所以什么时候用到了swap分区上的数据，什么时候就把数据拷贝或做页面置换到物理内存。
• 实际上一开始虚拟空间都被映射到了磁盘空间当中(像代码段，常量数据等)，只有当访问到此地址时，也就是真正用到的时候，才会将磁盘上的数据拷贝到物理内存中。
• 像malloc动态分配内存时也只是分配了虚拟内存，即为这块虚拟内存对应的页表项做相应的设置，当进程真正访问到此数据时，才引发页面异常。

• 先建立好虚拟内存和磁盘swap分区、虚拟内存和物理内存的映射关系；进程创建时，程序的代码段和数据其实还在磁盘上，并未放到物理内存上
• 运行到对应的程序时，进程查找页表，根据映射关系，发现其真正的地址（存储的真正位置）并不在物理内存上而是在磁盘上。
• 此时发生缺页异常 -> 进程阻塞 -> 页面置换或拷贝，将磁盘数据放到物理内存中 -> 进程就绪
• 进程运行 -> 访问其对应的物理内存