虚拟内存是什么？

逻辑地址（Logical Address）是指由程序产生的与段相关的偏移地址部分。例如，你在进行 C 语言指针编程中，可以读取指针变量本身值（&操作），实际上这个值就是逻辑地址，它是相对于你当前线程数据段的地址，与绝对物理地址无关。应用程序员仅需与逻辑地址打交道，而分段和分页机制对您来说是完全透明的，仅由系统编程人员涉及。

线程地址（Linear Address）是逻辑地址到物理地址变换之间的中间层。程序代码会产生逻辑地址，或者说段中的偏移地址，加上相应段的基地址就生成了一个线性地址。若没有启用分页机制，那么线性地址直接就是物理地址。

物理地址(Physical Address)是指出现在 CPU 外部地址总线上的寻址物理内存的地址信号，是地址变换的最终结果地址。如果启用了分页机制，那么线性地址会使用页目录和页表中的项变换成物理地址。如果没有启用分页机制，那么线性地址就直接成为物理地址了。

虚拟内存（Vritual Memory）是指计算机呈现出要比实际拥有的内存大得多的内存量。因此它允许程序员编制并运行比实际系统拥有的内存大得多的程序。这使得许多大型项目也能够具有有限内存资源的系统上实现。

虚拟地址到物理地址的转化方法是与体系结构相关的。一般来说有分段、分页两种方式。以现在的 x86CPU 为例，分段和分页都是支持的。Memory Mangement Unit(MMU)负责从虚拟地址到物理地址的转化。逻辑地址是段标识+段内偏移的形式。MMU 通过查询段表，可以把逻辑地址转化为线性地址。如果 CPU 没有开启分页功能，那么线性地址就是物理地址；如果 CPU 开启了分页功能，MMU 还需要查询页表来将线性地址转化为物理地址，具体过程如下。

逻辑地址→（段表）→线性地址→（页表）→物理地址

不同的逻辑地址可以映射到同一个线性地址上；不同的线性地址也可以映射到同一个物理地址上；所以它们之间是多对一的关系。另外，同一个线性地址，在发生换页以后，也可能被重新装载到另一个物理地址上。所以这种多对一的映射关系也会随着时间发生变化。

在进程运行过程中，如果它访问的页面不在内存而需要将他们调入内存，但内存没有空闲空间时，就从内存中调用一页程序或者数据放到磁盘的对换区中。应该调用哪个根据换算页算法决定。页面的更换频率越低越好。

FIFO，最直观性能最差，总是淘汰最先进入的内存的页面（选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰）。

LRU，最近最久未使用，给每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间 t，当淘汰一个页面时，选择现有页面中其 t 值最大的予以淘汰。其页面访问图与 LFU 最少使用完全相同。

OPT，最佳置换，性能最好，所选择的被淘汰页，在以后永不使用，或许在最长（未来--往后看）时间内不再被访问。

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