虚拟内存与物理内存
计算机组成原理名词解释虚拟内存
计算机组成原理名词解释虚拟内存虚拟内存是计算机操作系统中的一种技术，它可以扩展计算机的物理内存空间，使得程序能够使用比实际物理内存更大的内存空间。
虚拟内存通过将内存中的数据和指令从磁盘交换到物理内存中，以及从物理内存交换到磁盘中，从而实现了对内存的管理。
具体来说，虚拟内存将物理内存划分为固定大小的块，称为页。
而程序的内存空间也被划分为相同大小的页。
当程序需要访问一个页时，操作系统会将这个页从磁盘加载到物理内存中，以供程序访问；而当物理内存空间不足时，操作系统会将暂时不使用的页交换到磁盘上释放出来的空间，以腾出物理内存供其他程序使用。
通过使用虚拟内存，计算机可以在物理内存不足时，仍然能够运行较大的程序，并且可以同时运行多个程序。
虚拟内存还可以提高程序的性能，因为较常用的页可以常驻在物理内存中，减少了从磁盘加载和交换的时间。
需要注意的是，虚拟内存在实际应用中也存在一些缺点。
首先，由于磁盘访问速度较慢，当程序频繁地访问磁盘时，会影响系统的性能。
其次，虚拟内存对硬盘的使用也较为频繁，可能会造成硬盘的损耗。
因此，在设计和使用虚拟内存时需要综合考虑这些因素。
虚拟内存是计算机组成原理中的一个概念，它是一种扩展了主存（RAM）的技术，在实际使用中，它将计算机的磁盘空间视为一种扩展的存储，可以提供更大的可用内存容量。
虚拟内存的核心思想是，将主存中的数据分成固定大小的块，称为页面（或页），并将磁盘内的一部分空间划分为与页面大小相同的块，称为页面文件（page file）或交换文件。
当主存空间不足时，部分暂时不使用的页面可以被交换到磁盘上，以腾出空间给其他正在使用的页面。
虚拟内存的好处是可以提供比物理内存更大的可用内存容量，允许运行更多的程序或处理更大的数据集。
虚拟内存还可以提供对数据的持久性，即使在计算机关机后，页面文件中的数据仍然保存。
同时，虚拟内存还可以实现内存隔离，不同的程序可以独立运行在自己的虚拟内存地址空间中，互不干扰。
虚拟内存工作原理
虚拟内存工作原理随着计算机技术的不断发展，计算机的性能和存储容量也在不断提升。
然而，随之而来的问题就是，计算机系统中的内存容量往往无法满足所有程序的需求。
为了解决这个问题，计算机系统引入了虚拟内存技术。
本文将介绍虚拟内存的工作原理。
1. 虚拟内存的概念虚拟内存是指一种计算机内存管理技术，它将计算机主存和磁盘存储器组合起来，使得程序能够访问超过物理内存容量的数据。
虚拟内存的引入使得程序可以使用比物理内存更大的地址空间，从而提高了计算机系统的可用性和效率。
2. 虚拟内存的工作原理虚拟内存的工作原理可以分为以下几个步骤：2.1 分页虚拟内存将程序的地址空间分为大小相等的页，每个页的大小通常为4KB或8KB。
物理内存也被分为大小相等的页，与虚拟内存的页大小相同。
程序访问的每个页都被映射到物理内存的一个页框中。
2.2 分配虚拟内存当程序需要访问一个未分配的页时，操作系统会为其分配虚拟内存。
虚拟内存的大小通常比物理内存的大小大得多，因此，分配虚拟内存并不会立即占用物理内存。
2.3 页表为了管理虚拟内存和物理内存之间的映射关系，操作系统维护了一个页表。
页表记录了每个虚拟页与其对应的物理页框之间的映射关系。
当程序访问一个虚拟页时，操作系统会查找页表，找到对应的物理页框，并将虚拟页的数据从磁盘读取到物理内存中。
2.4 页面置换当物理内存中的页框不足以容纳所有程序需要访问的页时，操作系统会使用页面置换算法，将一些未被访问的页从物理内存中换出，以腾出空间给新的页。
经过页面置换算法，被换出的页会被写入到磁盘中，以便以后再次访问。
2.5 缺页中断当程序访问一个未分配的虚拟页时，或者访问的虚拟页已经被换出到磁盘中，操作系统会发生缺页中断。
缺页中断会触发操作系统从磁盘中读取对应的虚拟页，并将其映射到物理页框中，以供程序访问。
3. 虚拟内存的优缺点虚拟内存的引入，使得程序可以使用比物理内存更大的地址空间，从而提高了计算机系统的可用性和效率。
物理内存和虚拟内存的区别
物理内存和虚拟内存的区别
什么是虚拟内存
虚拟内存是从我们电脑硬盘，例如D盘、E盘等中间分离出来的一部分内存，当我们的物理内存用完后，电脑就会自动地调取硬盘来充当内存，起到缓解内存紧张的作用。
这样说来，我们可以将虚拟内存理解为“一个在内存紧急时被自动调用的小救兵”，为什么要称它为“小救兵”呢，因为虚拟内存的存取速度远不如物理内存，因此起到的作用也不尽如人意。
什么是物理内存
简单来说，电脑的物理内存就是我们在电脑的内存条上看见的64M、128M、256M等数值，这几类规格也是一般的物理内存最为常见的规格，随着科技的发展，今后还将有容量更大的物理内存条出现。
电脑中的所有程序都需要物理内存来执行，如果同时实行的程序过多或者超大，就会让物理内存消耗殆尽，也就会发生我们常说的“电脑内存不足”的情况。
因此我们子啊使用物理内存时，应谨慎选择要启动的程序，否则将会对电脑的速度有着巨大影响甚至导致电脑物理内存瘫痪。
虚拟内存如何优化
和许多电脑软件一样，虚拟内存也是可以被优化的，首先我们可以尝试改变页面文件的位置，此举的目的就是为了保证虚拟内存能连续被使用，当页面文件被存放在磁盘上的不同区域是，磁头读取时就要跳来跳去，不利于效率的提高。
其次我们可以改变页面文件的大小，一般情况下，我们将最小页面文件设定值调到尽量小，这样就能保证在内存中尽可能多地存储数据，相应的效率也就越高，然后我们把最大页面文件设定得更大，这样一来可以避免“超载”的情况。
通常情况下，虚拟内存经过以上两种方式就可以达到最大的优化效果。
相信经过了以上这些关于物理内存和虚拟内存的知识讲解，大家都能够轻松对自己的电脑虚拟硬盘进行操作了，
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
浅析物理内存和虚拟内存的区别
浅析物理内存和虚拟内存的区别首先,我们先简单理解一下而这之间概念区别:物理内存: 值通过物理内存条而获得的内存空间,是计算机上最重要的资源之一,从本质来说,物理内存是代码和数据在其中运行的窗口,物理内存是和cpu实现交互的重要硬件设备.虚拟内存: 与物理内存相反,是指根据系统需要从硬盘中虚拟的划出一部分存储空间,是一种计算机系统的管理技术,数据计算机的程序.下面将进行详细的介绍:物理内存的作用: 计算机运行时为操作系统和各种程序提供临时的存储作用,而这种存储是没有写入硬盘的,在计算机关机后就会丢失.首先,内存会从cpu获得需要查找到某个数据的指令,然后根据存储的位置信息,去找到数据存放的真实位置,这个过程式寻址, 对于电脑系统而言，找出这个地方时还必须确定是否位置正确，因此电脑还必须判读该地址的信号，横坐标有横坐标的信号（也就是RAS信号，Row Address Strobe）纵坐标有纵坐标的信号（也就是CAS信号，Column Address Strobe），最后再进行读或写的动作。
每次访问一个地址都时需要将逻辑地址翻译为真实的物理地址,所有的程序都时共享一个物理内存,这需要每个进程将自己目前需要的资源的虚拟地址映射到真实的物理内存上去,,进程需要知道那些地址空间是在内存上,那些在磁盘中,还要记录具体数据资源的存储位置,这些都记录在页表中,当一个进程需要访问资源寻找数据的时候,就会访问页表,查找对应的映射表,如果发现资源不在页表上,就会发生缺页异常,,缺页异常的处理过程, 操作系统立即阻塞该进程，并将硬盘里对应的页换入内存，然后使该进程就绪，如果内存已经满了，没有空地方了，那就找一个页覆盖，至于具体覆盖的哪个页，就需要看操作系统的页面置换算法.置换算法发生后,os会从物理内存中再配一个物理页,然后将该”缺页”从磁盘中读到内存中,再设置缺页的虚拟页,和物理页的映射关系,,这样程序才会继续运行下去, 但是很明显的一点是，当操作系统捕获到缺页错误时，它应知道程序当前所需要的页在可执行文件中的哪一个位置。
win7系统4g内存怎么设置虚拟内存
win7系统4g内存怎么设置虚拟内存内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。
那么，你们知道W7系统的4G内存应该设置为多少的虚拟内存呢?下面是店铺带来的关于win7系统4g内存怎么设置虚拟内存的内容，欢迎阅读!win7系统4g内存怎么设置虚拟内存?1、物理内存4G以内，虚拟内存一般设置为2倍的物理内存，比如1G的物理内存设置2G的虚拟内存。
通常这种情况，虚拟内存需要设置的较大一点。
2、物理内存4G以上，这时候设置虚拟内存一般是为了兼容较老的应用程序，一般设置在2GB~4GB即可。
3、具体设置：计算机右键——属性——高级系统设置——性能——设置——高级——虚拟内存，自定义大小，输入数字后点击“设置”，确定，退出重启系统即可。
虚拟内存设置的几个常见误区：虚拟内存不应该设在系统盘C盘(系统盘为其他盘同理)，而应该设在其他非系统分区。
答案：错!因为C盘做为默认的系统盘，硬盘读写最频繁的就是系统文件和页面文件。
而硬盘读写时最耗时的操作是什么呢?是磁头定位!而同一分区内的磁头定位无疑要比跨分区的远距离来回定位要节省时间!所以，系统盘内的虚拟内存(系统默认值)是执行最快、效率最高的。
虚拟内存的最佳值是内存容量的1.5-3倍。
答案：错!要根据实际使用情况来判断。
特别是大内存普及的今天。
内存使用率看任务管理器的内存一栏。
一般512MB内存，根据实际使用内存占用，可以设虚拟内存为256-768MB(内存+虚拟内存之和一般比正常占用高256MB即可)。
1GB内存，根据实际使用内存占用情况，可以设虚拟内存为128-1024MB(内存+虚拟内存之和一般比正常占用高256-512MB即可)。
平时正常占用为几百MB的人(占多数)，甚至可以禁用虚拟内存(有软件限制的可以设少量虚拟内存，如16-128MB)。
内存为2G及以上的，一般可以禁用虚拟内存(有软件限制的可以设少量虚拟内存，如16-128MB)。
部分确实会使用大量内存的人，提醒您如玩大型3D游戏、制作大幅图片、3D建模等，并收到系统内存不足警告的，才需要酌情设定虚拟内存。
内存虚拟化原理
内存虚拟化原理内存虚拟化是一种通过软件技术将物理内存资源切分成多个逻辑上独立的部分，实现对内存资源的灵活管理和分配的技术。
在传统的计算机系统中，操作系统直接管理物理内存，应用程序直接访问物理内存。
而内存虚拟化技术的出现，使得操作系统可以将物理内存划分为多个虚拟内存，每个虚拟内存都可以被不同的应用程序独立访问和管理。
内存虚拟化的实现原理主要包括两个关键技术：页表和页表映射。
页表是操作系统用来管理虚拟内存和物理内存之间映射关系的数据结构，它记录了每个虚拟内存页与物理内存页之间的对应关系。
通过页表，操作系统可以根据应用程序的内存访问请求将虚拟内存页转换为物理内存页，并将相应的映射关系保存在页表中。
而页表映射则是将虚拟内存页和物理内存页之间的映射关系保存在一张表中，这张表被称为页表。
操作系统通过页表将虚拟内存页的访问请求转换为物理内存页的访问请求，并将虚拟内存页的数据存储到物理内存中。
在进行内存访问时，操作系统首先根据虚拟内存页的地址查找页表，获取对应的物理内存页的地址，然后将数据从物理内存中读取出来。
通过内存虚拟化，操作系统可以将物理内存划分为多个虚拟内存，每个虚拟内存都拥有独立的地址空间。
这样，不同的应用程序可以并发地运行在不同的虚拟内存中，彼此之间互不干扰。
而且，由于每个虚拟内存都拥有独立的页表，操作系统可以根据不同应用程序的内存需求进行灵活的内存管理和分配。
内存虚拟化的好处有很多。
首先，它提供了更高的内存利用率。
传统的计算机系统中，每个应用程序都需要占用一定的物理内存空间，而很多应用程序的内存使用率很低。
通过内存虚拟化，操作系统可以将物理内存划分为多个虚拟内存，每个虚拟内存只分配给应用程序所需的内存空间，从而提高了内存利用率。
内存虚拟化提供了更好的内存管理和分配能力。
通过虚拟内存的划分，操作系统可以更加细粒度地管理内存资源，根据应用程序的需求进行动态分配。
这样，即使在物理内存资源有限的情况下，操作系统也可以通过灵活的内存管理策略来满足不同应用程序的内存需求。
操作系统中的虚拟内存管理
操作系统中的虚拟内存管理随着计算机硬件技术的不断发展，现代计算机的内存容量也越来越大，一些具有相对较小内存容量的计算机系统或者应用程序仍然可以运行，主要归功于操作系统中的虚拟内存管理。
虚拟内存管理是指操作系统把主存空间和辅助存储器空间组成一个虚拟的内存空间，并在其中运行用户进程。
为了实现这种虚拟的内存空间，同时满足用户进程运行所需的空间和页表管理等需求，操作系统提供了一些必要的技术，其中包括分页和分段等技术。
分页技术分页技术是将虚拟内存和物理内存分为固定大小的块（称为页）来管理的一种技术。
每个进程都有一个页表，页表记录的是虚拟内存地址和物理地址的映射关系，而操作系统会将虚拟地址映射到物理地址来实现虚拟内存管理。
当进程需要访问一个虚拟地址时，操作系统会将这个虚拟地址转化为一个物理地址，然后将数据读取到内存中。
虚拟内存空间的页可以随时载入、释放。
当进程运行时，由于内存的容量有限，有些页可能会被置于辅助存储器（通常是硬盘）中。
当进程需要访问这些页面时，它们将被从辅助存储器中载入进程的虚拟内存中。
这样做的好处在于操作系统可以将虚拟内存空间映射到不同的物理内存位置，从而实现更好的内存管理。
此外，它还可以提高进程的安全性，因为进程无法访问不属于自己的物理内存。
分段技术分段技术是将虚拟内存和物理内存分为若干不同的段来管理的一种技术。
与分页不同的是，分段技术是以段为单位而不是页为单位来管理的。
例如，代码段、数据段、栈段等，在每个段之间都有一个段间隔。
每个进程都有一个描述符表，这个表记录了各个段的位置信息和权限，当进程访问一个段时，操作系统会根据描述符表中的信息来寻找物理地址并设置段间隔。
和分页技术相比，分段技术保护机制更好。
由于每个段都有各自的权限信息，因此进程不能越界访问其他段。
此外，分段技术还可以实现连续段内存的分配和释放，而不需要像分页一样需要进行页表的调整。
反向映射表在虚拟内存管理中，还有一个非常重要的概念是反向映射表。
虚拟内存技术的工作原理
虚拟内存技术的工作原理虚拟内存是一种操作系统提供的一种技术，它将主存和辅助存储器（通常是硬盘）结合起来，为进程提供了一个比实际物理内存更大的地址空间。
虚拟内存技术的核心原理是将进程的逻辑地址空间与物理内存进行映射，使得进程能够访问超出实际物理内存大小的数据。
虚拟内存的工作原理可以分为几个关键步骤：1.地址转换：当进程执行时，它使用的是虚拟地址。
这些虚拟地址需要被转换为物理地址，才能在实际的物理内存中进行访问。
操作系统通过硬件机制（如页表）来进行地址转换。
2.页面调度：当进程需要访问的页面不在物理内存中时，操作系统需要将该页面从辅助存储器（硬盘）加载到物理内存。
为了提高效率，操作系统会将物理内存空间划分为固定大小的页面，这些页面是虚拟内存和物理内存之间的基本单位。
3.页面置换：当物理内存不足时，操作系统需要将一些不常用的页面从物理内存中置换出去，而将需要访问的页面置换到物理内存中。
常见的页面置换算法有FIFO（先进先出）、LRU（最近最久未使用）等。
4.页面写入：当需要写入页面数据时，操作系统可以选择将页面直接写入辅助存储器，而不是每次都写回物理内存。
这样可以减少对物理内存的访问次数，提高效率。
1.扩展了物理内存大小：虚拟内存将进程的逻辑地址空间与实际物理内存分离，使得进程可以拥有比实际物理内存更大的地址空间。
这意味着即使物理内存大小有限，进程仍然可以处理更大的数据集。
2.提高了内存利用率：由于虚拟内存将进程的逻辑地址空间与物理内存进行映射，操作系统可以根据进程的需求动态地将页面放入或置换出物理内存。
这样可以更灵活地利用物理内存，提高内存利用率。
1.频繁的页面置换可能导致性能下降：当物理内存不足时，无法避免进行页面置换操作。
如果页面置换过于频繁，会导致系统性能下降，因为频繁的磁盘访问速度远远慢于内存访问速度。
2.增加了一些开销：虚拟内存技术需要额外的硬件支持和软件机制，这会增加了一些开销。
例如，需要维护页表来进行地址转换，需要进行页面的加载和置换等操作，这些都需要消耗一定的计算资源和时间。
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虚拟内存与物理内存
我们不能听到或看到内存二字，就认为是可以看到见，摸得到的东
西。
我们常听说的“虚拟内存”和“物理内存”是不能混为一谈的。
我
们主要从以下方面进行探讨。
物理内存是真正的内存，在应用中顾名思义，物理上，真实的插在板子上的内存是多大就是多大了。
看机器配置的时候，看的就是这个物理内存。
虚拟内存是为了满足系统对超出物理内存容量的需求时在外存（如硬盘）上开辟的存储空间。
由于虚拟内存其实是放在外存上，因而与物理内存相比读写速度都非常慢。
那么虚拟内存有什么作用呢？
我们知道，32位CPU，有32根地址线，那么它的寻址空间就是4GB。
也就是说，如果没有其它的限制，我们的主板上最大可以安装4GB的物理内存。
但是一般的机器是不会装那么多物理内存，而有时软件应用时所需内存确大大超过了物理内存，这怎么办？总不能不用那些程序了吧。
OS就提出了一个虚拟内存的概念。
就是进程、用户、不必考虑实际上物理内存的限制，而直接对4GB的进程空间进行寻址。
如果所寻址的数据实际上不在物理内存中，那就从“虚拟内存”中来获取。
一般情况下，虚拟内存的大小，各个OS也进行了限制（比如linux 的swap分区的大小，win下也可以调整虚拟内存文件的大小和位置）。
所以，我们程序所能使用的存储空间大小就是：物理内存＋虚拟内存。