我们都知道一个进程是与其他进程共享CPU和内存资源的。正因如此,操作系统需要有一套完善的内存管理机制才能防止进程之间内存泄漏的问题。 为了更加有效地管理内存并减少出错,现代操作系统提供了一种对主存的抽象概念,即是虚拟内存(Virtual Memory)。虚拟内存为每个进程提供了一个一致的、私有的地址空间,它让每个进程产生...
更有效的内存使用:操作系统可以通过虚拟内存管理机制,如页面置换算法,来优化内存的使用效率,确保最常用的数据和程序保留在物理内存中,而较少使用的部分则可以暂时存储在硬盘上。 image.png 进程的虚拟内存空间 每个进程的虚拟内存空间都会映射到物理内存,如何映射对于程序员来说是透明的不需要关心,虚拟内存到物理内存的...
通过查找存储管理页表找到还未加载到内存的部分,将其对应的外存地址的内容调入当前空闲内存块,调入成功后,更新存储管理页表,待整个完成调度后,进入就绪队列等待CPU给执行权 如果当前内存没有空闲块,需要页面置换算法从存储管理页表中选择一块内存进行淘汰,通过修改位判断这部分内容在内存是否修改过,修改过就采用覆盖技术,...
当程序运行起来之后就变成了进程,而这些业务数据结构的引用在进程的视角里全都都是虚拟内存地址,因为进程无论是在用户态还是在内核态能够看到的都是虚拟内存空间,物理内存空间被操作系统所屏蔽进程是看不到的。 进程通过虚拟内存地址访问这些数据结构的时候,虚拟内存地址会在内存管理子系统中被转换成物理内存地址,通过物...
四、虚拟内存的特征 五、虚拟存储技术的实现 (1)请求分页存储管理 虚拟空间与主存空间都被划分成同样大小的页,主存的页称为实页,虚存的页称为虚页。 虚拟地址:分为两个字段,分别是虚页号和页内地址 页表:是一张存放在主存中的虚页号和实页号的对照表,用来实现虚地址和实地址之间的转换。
二、Linux虚拟内存管理的实现 在Linux内核中,虚拟内存的管理主要涉及以下几个部分:页表管理、页面分配与回收、页面置换算法以及内存映射。 1. 页表管理 每个进程都有其自己的页表,这些页表存储在物理内存中,并由内核来管理。当进程需要访问某个虚拟地址时,内核会使用页表来将该虚拟地址映射到物理地址。这个过程称为“...
内存释放: 在程序不再需要某块内存时,操作系统会回收这部分内存。 手动释放:由程序员负责,比如 C 语言中的free()。 自动释放:垃圾回收机制(如 Java 中的垃圾回收)。 2. 虚拟内存的概念与管理 虚拟内存是操作系统为了解决内存管理问题而提供的一个重要机制,它允许程序使用比实际物理内存更大的地址空间,并实现内存...
内存管理单元（MMU）管理着地址空间和物理内存的转换.一个虚拟地址分成两个部分，一部分存储页面号，一部分存储偏移量。下图的页表存放着 16 个页，这 16 个页需要用 4 个比特位来进行索引定位。例如对于虚拟地址（0010 000000000100），前 4 位是存储页面号 2，读取表项内容为（110 1），页表项最后一位表示...
一、Linux“虚拟内存”管理数据结构 一段可执行程序包含代码段、数据段、初始化数据段、堆、栈等不同属性的数据。代码段只读不可写;数据段可读可写;堆可读可写,并且动态分配;栈可读可写,并且只能朝一个方向增长。Linux采用结构体vm_area_struct管理一段具有相同属性的“虚拟地址”区间,如下图如示。需要注意的是...