虚拟与实际内存之间的关系

一 为什么要引入虚拟内存

像我们正常的内存条大小也就16G，但是我们程序运行后的大小是远远比这个大的，所以我们就引入了虚拟内存，我们可以让一个实际内存去管理很多虚拟内存，说白了我们可以让实际内存当一个大哥，让这个大哥去管理小弟，如下图所示，这个就叫做分页。

二 虚拟内存的实际分布

虚拟内存他不一定是连续的，只不过一页必须在一起，页与页之间的，没必要在一起，就如下图所示：

这个记录虚拟地址3456的叫做页表项。

当我们从虚拟内存中读取过这段页面之后，他就会被拷贝都物理地址中，然后这个时候有一个有效位，会置为1，如果下次还要这段页面中的数值可以直接从内存中取到，

页表项里面还有的就是页框，1800就是这个页框号，还有就是如图所示，明显这个数据拷贝到内存之后被改动了，这个时候页表里面还要一个叫做脏位，说白了你给别人污染了，所以将脏位设置为1。

 

 但是这个是内核操作系统进行的操作，我们程序员甚至都不知道页有多大，其实我们程序员用的是段，就像这样，比如说我们需要四段，会在页表项里写入四，然后你需要将数据存入到那个段当中，存入第三段，然后虚拟内存3456上面的值为3，虽然我们是看不到的，但是当把这些写入内存的时候，就是这样的实现，像段和页这种联合的话就叫做段页式存储。

 

就像下面这种操作，我需要12段，加入一页是三段，这样子系统就会给操作系统分配三页。

但是页有一些缺点，就比如说分页式存储，都是一整页一整页的分配，

就比如说这个三行一页，还没用用完就跑到下一页这样子就产生了页内碎片

如果想避免这个问题的话，那么就用分段式存储，要多少用多少如下：

但是这种美好只能出现在第一次分配，当删除一些的时候就变成了这样

而我们使用的段页式同时继承了这两个缺点