虚拟内存与写时复制

Posted 2022-03-29 西邮菜

一、什么是虚拟内存：

之前记录了虚拟内存如何映射到物理内存的方式（内存管理方式）：分段和分页。但是这两个策略都有相同的目标，就是同时将多个进程保存在内存中，以便允许多道程序。然而，这些策略都倾向于要求每个进程在执行之前应完全处于内存中。而虚拟内存技术则可以允许内存不必完全处于内存，就是执行的指令应处于物理内存中。

二、虚拟内存的优点：

运行的程序可以远大于物理地址，使我们不必担忧内存容量的限制，它实现的原理就是局部性原理。

给每个进程都分配一个4G的看似连续的虚拟内存空间。

方便内存共享，文件共享等。

它保护了每个进程的地址空间不被其他进程破坏。

三、局部性原理

在程序整个运作过程中，程序引用的不同页面的总数可能超出了物理内存的总大小，但是局部性原则可以保证在任意时刻，程序将趋向于在一个较小的活动页面集合上工作。如果程序有很好的时间局部性，那么虚拟内存就会工作的很好，但是时间局部性差的话，会不停的产生页面置换，这样会产生“抖动”。

四、写时复制

进程在执行fork时只是把父进程的虚拟内存拷贝给子进程，父进程与子进程共用同一块物理内存，把这段内存设为只读内存，如果两个进程需要写这里的物理内存时会发生页错误中断，取消内存共享，给写的进程分配一个新的物理页面，并设置两个内存为可读可写，然后执行写操作。