虚拟内存

Question

一个游戏十几个G，物理内存只有4G，那么这个游戏是怎么运行起来的？

虚拟内存概述

• 有些进程实际需要的内存很大，超过物理内存的容量
• 由于操作系统多道程序的设计，使得每个进程可用物理内存更加稀缺（因为有多道程序设计的存在，使得在操作系统里面有多个进程同时在内存里面，因此每个进程可以使用的物理内存更加稀缺）
• 不可能无限增加物理内存，物理内存总有不够的时候
• 虚拟内存是操作系统内存管理的关键技术
• 使得多道程序运行和大程序运行成为现实
• 把程序使用内存划分，将部分暂时不使用的内存放置在辅存

程序的局部性原理

• 局部性原理：局部性原理是指CPU访问存储器时，无论是存取指令还是存取数据，所访问的存储单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中。
• 程序运行时，无需全部装入内存，装载部分即可
• 如果访问页不在内存，则发出缺页中断，发起页面置换
• 从用户层面看，程序拥有很大的空间，即是虚拟内存
• 虚拟内存实际是对物理内存的补充，速度接近于内存，成本接近于辅存

虚拟内存的置换算法

• 先进先出算法（FIFO）
• 最不经常使用算法（LFU）
• 最近最少使用算法（LRU）
• 主存页面的替换时机

  

  • 替换策略发生在Cache-主存层次、主存-辅存层次
  • Cache-主存层次的替换策略主要是为了解决速度问题
  • 主存-辅存层次主要是为了解决容量问题