虚拟连续内存与物理连续内存答案

【问题标题】：Virtually contiguous vs. physically contiguous memory虚拟连续内存与物理连续内存
【发布时间】：2014-03-28 01:40:35
【问题描述】：

虚拟连续的内存也总是物理上连续的吗？如果不是，如何在物理上不连续的 RAM 块上分配和映射几乎连续的内存？非常感谢您提供详细的答案。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

简短回答：您无需关心（除非您是内核/驱动程序开发人员）。对你来说都是一样的。

更长的答案：相反，几乎连续的内存通常不是物理上连续的（只有非常少的数量）。除非是巧合，或者机器刚启动不久。但是，这不是必需的。

分配大量物理上连续 RAM 的唯一方法是使用大页面（因为一页内的内存需要是连续的）。然而，这是无用的努力，因为对于您的进程而言，您认为它是连续的内存是否实际上是连续的，并没有明显的区别，但是使用大页面也有缺点。

物理上非连续 RAM 上的内存映射没有特别“特殊”的方式。它遵循与所有内存管理相同的方法。

操作系统将虚拟内存划分为“页面”并为您的进程创建页表条目。当你访问某个位置的内存时，要么对应的页面根本不存在，要么存在并且对应于 RAM 中的一个真实页面，或者它存在但不 em> 对应于 RAM 中的真实页。

如果页面存在于 RAM 中，则什么也不会发生¹。否则会产生故障并运行一些操作系统代码。如果事实证明该页面根本不存在（或没有正确的访问权限），您的进程将因分段错误而被终止。

否则，操作系统会选择一个未使用的任意页面（或换出它认为最不重要的页面），并将数据从磁盘加载到该页面。在内存映射的情况下，数据来自映射文件，否则来自交换（对于全新分配的内存，将复制零页）。然后操作系统将控制权返回给您的进程。你永远不知道这件事发生了。

如果您访问位于不同页面的“连续”（或者您认为！）内存区域中的另一个位置，则会运行完全相同的过程。

¹ 实际上，它有点复杂，因为一个页面可能存在于 RAM 中，但不是“正式”存在的，它是要回收的页面列表的一部分等。但这变得太复杂了。

【讨论】：

【解决方案2】：

不，没必要。虚拟内存的任何页面都可以映射到任意物理页面。因此，您可以让虚拟内存的相邻页面指向不相邻的物理页面。此映射由操作系统维护，并由 CPU 的 MMU 单元使用。

【讨论】：