[CSAPP9]虛擬儲存空間/虛擬記憶體/VM學習筆記

標籤：

    對於每個進程來說，其在運行時需要一定大小的(物理)記憶體(DRAM)，一個最簡單的方法就是進程需要多大記憶體，就“搶佔”多大的(物理)記憶體 。舉一個簡單的例子，假設某電腦的記憶體大小為128MB，進程A、B、C運行時分別需要100MB、10MB、30MB的記憶體，如果按照A、B、C的運行順序，則進程A運行時搶佔100MB的記憶體，進程B需要10MB，則進程A、B可以同時運行；當進程C需要啟動並執行時候，由於系統記憶體空間僅剩餘18MB，不夠進程C運行，則此時系統需要將進程A終止並釋放進程A的記憶體以便供進程C進行運行，其簡化的表徵圖如下所示。

    從我們可以看到以下幾個內容

    (1)不同進程之間的記憶體並不一定是連續的；

    (2)如果進程C是惡意的進程，則其可以通過某種方式訪問(例如指標)進程B並對其進行破壞。

    對於這種記憶體管理方式有幾個弊端，首先在記憶體受限的情況下，如果出現某一佔用記憶體較大的進程，則需要進行大規模的記憶體釋放以便此進程可以運行；其次，在實體記憶體上，不同進程之間屬於“可見”的，即某一進程可以通過某種方式“訪問”其它進程，這產生了極大的不安全性。虛擬記憶體/虛擬儲存空間可以說是解決了上述的問題，成為了作業系統記憶體管理的一個重要機制。相比於直接“搶佔”實體記憶體，其為各個進程提供了一個位於磁碟上的、大的、連續的以及私人的、“虛擬”儲存空間——虛擬儲存空間。同時將此虛擬儲存空間劃分成“小塊”，當運行到此部分的時候，將其交換到實體記憶體上，具體的原理將在後面論述。

    在此進行一下小的總結：虛擬儲存空間(VM)可以說是作業系統記憶體管理的一個重要機制，為進程提供了一個大的、一致的和私人的地址空間，提供了幾個重要的能力：

    (1)其將主存(DRAM)看成儲存在磁碟上的地址空間的快取；

    (2)為每個進程提供了一致的地址空間；

    (3)保護了每個進行的地址空間不被其它進程破壞。

    其實說了這麼多，最主要的就是這樣一個過程。當我們建立了一個進程時候，作業系統會為我們分配一個虛擬記憶體

[CSAPP9]虛擬儲存空間/虛擬記憶體/VM學習筆記