Week7: 虚拟内存

[OhBonsai]

虚拟内存

虚拟内存是硬件内存,硬件地址翻译,主存,磁盘文件和内核文件的完美交互.他为每个进程提供了一个大的,一致的和私有的地址空间.通过一个很清晰的机制,虚拟
内存提供了三个重要的能力:

• 它将主存看成一个存储在磁盘上的地址空间的高速缓存,在主存只保存活动区域,并根据需要在磁盘和主存之间来回传送数据,通过这种方式,它搞笑的使用了主存- 它为每个进程提供一致的地址控件,从而简化内存管理
• 它保护了每个进程的地址空间不被其他进程破坏

物理和虚拟寻址

有时候直接寻址,有时候虚拟寻址,有个MMU的东西

地址空间

线性地址空间(linear address space).地址空间的概念非常重要.它非常清楚的区分了数据对象(数据对象)和它们的属性(地址).

虚拟内存作为缓存的工具

磁盘上的数据被分割成块,这些块作为磁盘和主存之间的传输单元.VM系统通过将虚拟内存分割为虚拟页.在任意时刻,虚拟页面的集合都分为三个不相交的子集

• 未分配的: VM系统还未分配的页
• 缓存的: 当前已缓存在物理内存中的已分配的页
• 未缓存的: 未缓存在物理内存中的已分配的页

基于两个原因

• 磁盘比DRAM慢100 000多被, DRAM比SRAM慢10被
• 磁盘从一个扇区读道第一个字节,读取连续字节要慢大约100 000多倍.
  所以每个虚拟页往往都很大4KB-2MB

面试题目

• redis rdbdump要消耗多少内存
  rdbdump使用的fork。由于linux copy on write的机制，仅需要拷贝进程的状态，这里消耗最大的其实是页表的内存，一个地址位(64)可以表示4kb的内存。