进程地址空间和虚拟内存

Question

我是这个领域的总菜鸟，所以请忍受我的问题并回答：）

我正在阅读有关进程地址空间，虚拟内存和分页的信息。我理解页面被换入和换出RAM的机制。据记录，每个进程都有一个4GB的虚拟地址空间，其中一部分用于用户空间（特定于每个进程 - 1或2 GB），其余部分是内核空间（在所有进程中都是通用的）。由于每个进程的虚拟地址空间存储在二级存储中，这是否意味着每次启动一个进程时，它在我的硬盘中保留4 GB？每次启动进程时，我都没有看到我的硬盘空间减少了4GB ......或者是虚拟空间没有被保留为块，而是从小处开始，可以增长到4GB。如果你知道任何有助于我理解这个复杂话题的东西，请发表一些看法，并发表一些关于这个主题的链接。

Answer 1

首先，虚拟地址内存管理不利用二级存储，它只是将程序和主内存划分为一些分区大小，主内存分区称为帧，程序分区称为页面，主内存和帧中的每个分区都相同大小（即分区大小）

当执行或使用某个程序时，内核会检查这些程序的所有页面是否都可以放入主内存中，如果是这样的话，它会将所有页面保存在主内存中，否则它将只保留首先需要的页面然后当稍后需要其他页面时，它会删除主存储器中的一个页面（即主存储器中的帧）（使用页面替换算法），然后将请求的页面传输到已删除的帧（您刚刚选择从主存储器中删除） 对于从页面到帧的地址映射，内核使用页面映射表 它准确地告诉了这个特定页面位于主存储器中的哪个帧

检查以下参考资料： https://www.cs.umd.edu/class/sum2003/cmsc311/Notes/Memory/virtual.html https://www.bottomupcs.com/virtual_addresses.xhtml

Answer 2

这里是非文字的，可以详细说明数百页的文章（参见有关该主题的cs书籍）。

但总之，你错了：虚拟内存不存储在二级存储中。它可以在那里，但通常不是。 OS正在处理它，根据其信息，它将数据保存在正常存储器中（例如，当时进程处于活动状态时），或者它处于hdd状态（例如，当存储器很短且进程处于非活动状态时）。

虚拟化意味着，对于流程它是透明的，它不知道数据的存储位置，它总是通过相同的指针访问。系统可以根据具体情况更改底层存储（然后将数据交换进或出）。

Answer 3

虚拟地址空间不会“存储”在任何地方。只有为进程分配的内存页面可以存储在内存/磁盘上。

内存分配取决于操作系统。即在Windows中，分配和管理可以通过程序使用相应的memory functions完成，如VirtualAlloc将内存映射到地址空间，VirtualProtect函数指定在程序的地址空间中分配的内存块应该具有的属性。

Answer 4

嗯，对于这个领域的总菜鸟来说，这是一个很好的问题。实际发生的是，正在执行的进程认为它具有所有内存，而它只有少量内存随着它的增长而扩展。这个内存称为虚拟内存。

我希望这个答案很有帮助。