几乎连续的与物理上连续的记忆

Question

几乎连续的内存也总是在物理上连续吗？如果没有，如何在物理上非连续的RAM块上分配几乎连续的内存并进行内存映射？感谢详细的答案。

Answer 1

简短回答：您无需关心（除非您是内核/驱动程序开发人员）。对你来说都是一样的。

更长的答案：相反，几乎连续的记忆通常不在物理上连续（只是非常少量）。除了巧合，或机器刚刚启动后不久。但是，这不是必要的。

分配大量物理连续RAM的唯一方法是使用大页面（因为一页内的内存需要是连续的）。然而，这是一个无用的尝试，因为对于您的过程没有可观察到的差异，您认为它是连续的内存是否实际连续，但使用大页面存在缺点。

在物理上非连续的RAM上的存储器映射不是特别“特殊”的方式。它遵循所有内存管理遵循的相同方法。

操作系统在“页面”中划分虚拟内存，并为您的进程创建页表条目。当您访问某个位置的内存时，相应的页面根本不存在，或者它存在且对应于RAM中的真实页面，或者它存在但不存在对应于RAM中的真实页面。

如果页面存在于RAM中，则根本不会发生任何事情 ¹ 。否则会生成故障并运行某些操作系统代码。如果事实证明该页面根本不存在（或者没有正确的访问权限），则您的进程会因分段错误而终止。

否则，操作系统会选择一个未使用的任意页面（或者交换掉它认为最不重要的页面），然后将数据从磁盘加载到该页面中。在内存映射的情况下，数据来自映射文件，否则它来自交换（对于全新分配的内存，复制零页）。然后操作系统将控制权返回给您的流程。你永远不会知道这件事。

如果您访问位于不同页面的“连续”（或者您认为！）内存区域中的其他位置，则会运行完全相同的过程。

<小时/> ¹ 实际上，它有点复杂，因为页面可能存在于RAM中但不是“正式”存在，是要回收的页面列表的一部分等。但这太复杂了。

Answer 2

不，它不必。虚拟内存的任何页面都可以映射到任意物理页面。因此，您可以让虚拟内存的相邻页面指向不相邻的物理页面。该映射由OS维护，并由CPU的MMU单元使用。