什么是虚拟内存？

Question

什么是虚拟内存，它与物理内存(RAM)有何不同？它说物理内存存储在主板上，虚拟内存存储在磁盘上。

其中还说，只有当物理内存被填充时，虚拟空间才会被使用，这让我非常困惑。

那么，为什么使用虚拟内存呢？是因为RAMs空间小，不是为大存储设计的，所以使用虚拟存储来存储更大的东西吗？

接下来是关于地址的事。因为虚拟者在磁盘上，所以他们不应该共享物理记录的地址。，所以他们有独立的地址。，对吗？

和,

在编写另一个进程的内存时，为什么建议使用VirtualAlloc而不是HeapAlloc?

虚拟内存是进程依赖的，物理内存是通过进程共享的，是真的吗？

Answer 1

“虚拟内存”是指存在一个有效的地址空间，它不映射到任何特定的物理内存或存储，因此是虚拟的。在现代通用操作系统中，每个进程都有自己的虚拟内存空间，具有重叠的虚拟内存地址。

为了便于管理，这个地址空间被分成几个页面(示例大小为4KB)。每个有效页面可以处于3种不同的状态：

• 非物理存储(假定为全部0)。如果进程写入这类页面，则需要给它一页物理内存(通过OS，见下文)，以便可以存储值。
• 映射到物理内存，意味着计算机RAM中的一些页面大小区域存储内容，它们可以由进程直接使用。
• 交换到磁盘(可能是一个交换文件)，以便释放物理RAM页(由操作系统自动完成)。如果进程访问页面(读或写)，则需要首先将其加载到RAM中的页面(参见上文)。

只有当虚拟内存页被映射到物理RAM页面时，才会有某种东西存在。在其他情况下，如果进程访问该页面，则会出现CPU异常，该异常将控制转移到操作系统。然后，OS需要将该虚拟内存页映射到RAM (可能首先需要通过将当前数据交换到交换文件来释放某些RAM，或者如果从所有内存中终止某个应用程序)并将正确的数据加载到其中，或者它可以终止应用程序(地址不在有效范围，或者是只读的，但进程试图写入)。

同一内存页也可以同时映射到多个地方，例如共享内存，因此同一数据可以由多个进程一次访问(虚拟地址可能不同，因此不能共享指针变量)。

另一种使用虚拟内存的特例是将磁盘上的常规文件映射到虚拟内存(与交换文件相同，但现在由正常的应用程序进程控制)。然后OS处理从磁盘读取字节(以页面大小块的形式)并将更改写回，进程可以像任何内存一样访问内存。

每个现代的多任务通用操作系统都使用虚拟内存，因为它们运行的CPU支持虚拟内存，也因为它解决了大量问题，例如内存碎片、透明地使用交换到磁盘、内存保护.它们可以通过不同的方式来解决，但虚拟内存是当今解决的方式。

物理内存在进程之间共享，就像共享计算机电源或共享CPU一样。它是物理计算机的一部分。正常进程从不处理实际的物理内存地址，它所看到的只是虚拟内存，它可能被映射到不同的物理位置。

虚拟内存的内容通常是不共享的，除非它们是共享的(例如当使用共享内存时)。

不确定您的意思是“当为其他进程收集内存时”，所以不能回答。

Answer 2

虚拟内存基本上可以看作是映射到物理地址的每个进程虚拟地址。在x86的例子中，有一个寄存器CR3指向该过程的翻译表。当分配新内存时，操作系统将分配物理内存，而物理内存甚至可能不是连续的，然后设置一个空闲的连续虚拟区域来指向该物理内存。每当CPU访问任何虚拟内存时，它都会使用CR3中的这个转换表将其转换为实际的物理地址。

更多信息register#CR3

表格

Answer 3

引用维基百科

在计算中，虚拟内存(也称虚拟存储)是一种内存管理技术，它提供了“特定机器上实际可用的存储资源的理想化抽象”，这“给用户创建了一个非常大的(主)内存的错觉”。

因为虚拟内存是一个虚幻的内存(所以，不存在)，所以使用的是其他一些计算机资源，而不是RAM。在这种情况下，所使用的资源是磁盘，因为它有很大的空间，比RAM更多，在那里操作系统可以运行它的VM内容。

它还说，只有当物理内存被填充时，虚拟空间才会被使用，这让我非常困惑。

VM使用磁盘，与磁盘的I/O比对RAM的I/O慢得多。这就是为什么现在物理内存是首选的，当物理内存不够时使用VM。

那么，为什么Windows使用虚拟内存呢？是因为RAMs空间小，不是为大存储设计的，所以使用虚拟存储来存储更大的东西吗？

这是主要原因之一，是的。在过去(70年代)，计算机内存非常昂贵，因此必须想出解决办法。