什么是虚拟内存?与物理内存的区别?

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虚拟内存是一种内存管理技术，通过在磁盘上建立交换文件来扩大内存空间，使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存，而实际上，这些内存可能是被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上。虚拟内存的实现依赖于操作系统和硬件的结合，包括硬件异常、地址翻译、磁盘文件和内核程序等。

与物理内存相比，虚拟内存具有以下主要区别：

1. 存在形式：

• 物理内存：是实际存在的内存容量，通常以内存条的形式存在，是计算机硬件的一部分。
• 虚拟内存：是逻辑上存在的存储空间，通过操作系统管理，利用磁盘空间作为扩展的内存空间。

2. 功能和作用：

• 物理内存：在计算机运行时为操作系统和各种程序提供临时储存空间，直接影响计算机的运行速度和性能。
• 虚拟内存：使得应用程序认为拥有连续的可用的内存，提高系统的内存利用率和性能，尤其在物理内存不足时，通过将暂时不用的内存块信息写到虚拟内存中，释放物理内存供其他程序使用。

3. 大小和可变性：

• 物理内存：大小通常是固定的，取决于计算机硬件的配置。
• 虚拟内存：大小通常是可变的，取决于操作系统的配置和需要，可以通过操作系统设置虚拟内存的大小。

4. 实现机制：

• 物理内存：CPU可以直接寻址的内存空间。
• 虚拟内存：通过页表、页面置换算法等机制实现，将磁盘和主存结合共同提供这种抽象。

虚拟内存和物理内存虽然在功能上都用于存储数据和代码，但它们在形式、实现机制和可变性上存在显著区别。虚拟内存通过操作系统管理磁盘空间来扩展物理内存，从而提高系统的性能和稳定性。

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