请教虚拟内存的知识

zhangljian

小弟刚开始学linux操作系统对虚拟内存的知识有些疑问，想请教这里的高人，问题可能会有些幼稚还请见谅啊！！！
虚拟内存是在辅存（磁盘）开辟出来的，就是是说是实在的东西，那么我想问的是：
1.虚拟内存是磁盘上一段连续的物理的（确实存在的）存储空间吗？

书上说linux的虚拟地址空间为0-4G，，分为内核空间（最高的1G字节，共享的）和用户空间（较低的3G，各进程所拥有），问题：
2.每个进程可有自己的虚拟空间，那么岂不是只能由很少的（10几个）进程同时运行就会把磁盘空间占满了吗？可事实上linux上同时运行远比这多得多的进程，这是怎么回事呢？

wangrujun

1.  虚拟内存是磁盘上一段连续的物理空间。
2.  进程有虚拟空间，这些空间只有在用到的时候才被分配。比如linux上有100个进程，每个进程使用10M内存，那么总共只有1G内存。
　　比如你有512M内存 + 1024M swap，那么基本上你会用掉500M左右内存和600M左右swap。

zhangljian

谢谢wangrujun的回答！！！

mik

晕倒。。。菜鸟。。。概念不清。。

讲讲几个基本概念。。

1、地址空间： 在 32 位机器系统，地址线是32位，最大的寻址空间是32位，即：4G空间。这是CPU能访问的最大空间。

2、实在内存：你机器上插有多少内存，无地址空间是两码事。当然，一般来说：你机器上最大也只能插4G的内存，多了也没用。

3、交换空间：当你机器上的512M内存用完了，系统只能在硬盘上模拟一段区域作内存使用。将内存中暂时不用的东西，先交换到这段空间，以让出内存给更紧迫任务使用。
    至于，如何调度，如何分配是操作系统的事情了。在Windows系统下，出产生一个pagefile.sys文件作交换文件使用。unix/linux下就是swap分区了。

4、虚拟内存：系统为每一个任务为分配内存空间都是4G，所以每个任务都以为自已有4G的内存使用。范围是：0x0000000h----0xFFFFFFFFh。这是一个线性的地址。系统要为每个任务的虚拟内存转化为线性地址。再将线性地址映射为实际的址址。
    这是一个很复杂的过程，不是三立两语能说清楚的。

jinbsd

知道什么叫段页机制吗?线性地址(常叫"虚拟空间"空间影射物理地址是通过页机制进行的,看看系统处理缺页异常的!你就应该知道系统是怎么实现交换分区的寻址工作了!
还有楼上说的第4点是正确的,每个进程看到的地址空间是线性地址空间,他们看来4g的空间(权限限制了高1g)是自己使用的!

jinbsd

不同的进程相同的地址(线性的),通过页机制影射到不同的物理地址.

如果,影射到的物理地址在实际内存中就正常访问,不在的话,会产生一个缺页异常,然后由虚拟内存管理系统在内存和swap之间进行页的转入转出,之后可以访问,我说的是比较笼统的,你可以在这里简单理解一下基本原理.

zhangljian

我现在是个菜鸟，但我不想以后还是菜鸟！！我也不是不好好看书就来问问题，而是看了好几本书，看了多遍可是有些问题还是不懂！！继续请教！（脸皮很厚）
有这样的关系：逻辑地址-〉现性地址（虚拟地址）-〉物理地址
进程运行的过程中，物理内存中出现了缺页的现象，就要从虚拟内存空间中调入到物理内存，请问：
1. 是不是只要线性地址确定后，在内存中的映射地址（即物理地址）就确定了？（但是物理内存与虚拟内存的空间不一样大呀）如果是这样的话，多个进程运行时，就可能会出现某些物理内存用不到的现象，而有些又不断的换入换出，降低了内存利用的效率。
2.还是这样的：真正在物理内存中分配了个该页后，再确定线性地址？这样的话，线性地址又不能与逻辑地址相一致了，怎么回事啊？


献丑了！！

zhangljian

倒，没人理我？

richardhesidu

原帖由 "zhangljian" 发表：
我现在是个菜鸟，但我不想以后还是菜鸟！！我也不是不好好看书就来问问题，而是看了好几本书，看了多遍可是有些问题还是不懂！！继续请教！（脸皮很厚）
有这样的关系：逻辑地址-〉现性地址（虚拟地址）-〉物理地址..........

兄弟先补一下操作系统原理吧.