
物理内存和虚拟内存区别:
我们知道,直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多,因此,我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成,而内存是有限的,这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念。
物理内存就是系统硬件提供的内存大小,是真正的内存,相对于物理内存,在linux下还有一个虚拟内存的概念,虚拟内存就是为了满足物理内存的不足而提出的策略,它是利用磁盘空间虚拟出的一块逻辑内存,用作虚拟内存的磁盘空间被称为交换空间(Swap Space)。
作为物理内存的扩展,linux会在物理内存不足时,使用交换分区的虚拟内存,更详细的说,就是内核会将暂时不用的内存块信息写到交换空间,这样以来,物理内存得到了释放,这块内存就可以用于其它目的,当需要用到原始的内容时,这些信息会被重新从交换空间读入物理内存。
linux的内存管理采取的是分页存取机制,为了保证物理内存能得到充分的利用,内核会在适当的时候将物理内存中不经常使用的数据块自动交换到虚拟内存中,而将经常使用的信息保留到物理内存。
要深入了解linux内存运行机制,需要知道下面提到的几个方面:
首先,Linux系统会不时的进行页面交换 *** 作,以保持尽可能多的空闲物理内存,即使并没有什么事情需要内存,Linux也会交换出暂时不用的内存页面。这可以避免等待交换所需的时间。
其次,linux进行页面交换是有条件的,不是所有页面在不用时都交换到虚拟内存,linux内核根据”最近最经常使用“算法,仅仅将一些不经常使用的页面文件交换到虚拟内存,有时我们会看到这么一个现象:linux物理内存还有很多,但是交换空间也使用了很多。其实,这并不奇怪,例如,一个占用很大内存的进程运行时,需要耗费很多内存资源,此时就会有一些不常用页面文件被交换到虚拟内存中,但后来这个占用很多内存资源的进程结束并释放了很多内存时,刚才被交换出去的页面文件并不会自动的交换进物理内存,除非有这个必要,那么此刻系统物理内存就会空闲很多,同时交换空间也在被使用,就出现了刚才所说的现象了。关于这点,不用担心什么,只要知道是怎么一回事就可以了。
最后,交换空间的页面在使用时会首先被交换到物理内存,如果此时没有足够的物理内存来容纳这些页面,它们又会被马上交换出去,如此以来,虚拟内存中可能没有足够空间来存储这些交换页面,最终会导致linux出现假死机、服务异常等问题,linux虽然可以在一段时间内自行恢复,但是恢复后的系统已经基本不可用了。
因此,合理规划和设计linux内存的使用,是非常重要的。
虚拟内存原理:
在系统中运行的每个进程都需要使用到内存,但不是每个进程都需要每时每刻使用系统分配的内存空间。当系统运行所需内存超过实际的物理内存,内核会释放某些进程所占用但未使用的部分或所有物理内存,将这部分资料存储在磁盘上直到进程下一次调用,并将释放出的内存提供给有需要的进程使用。
在Linux内存管理中,主要是通过“调页Paging”和“交换Swapping”来完成上述的内存调度。调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上,把活动页面保留在内存中供进程使用。交换技术是将整个进程,而不是部分页面,全部交换到磁盘上。
分页(Page)写入磁盘的过程被称作Page-Out,分页(Page)从磁盘重新回到内存的过程被称作Page-In。当内核需要一个分页时,但发现此分页不在物理内存中(因为已经被Page-Out了),此时就发生了分页错误(Page Fault)。
当系统内核发现可运行内存变少时,就会通过Page-Out来释放一部分物理内存。经管Page-Out不是经常发生,但是如果Page-out频繁不断的发生,直到当内核管理分页的时间超过运行程式的时间时,系统效能会急剧下降。这时的系统已经运行非常慢或进入暂停状态,这种状态亦被称作thrashing(颠簸)。
总结:物理内存就是硬件提供的真实的内存,比如我们电脑内存不够了,就会加一个内存条
虚拟内存就是从磁盘上虚拟出来的一块逻辑内存,用做虚拟内存的磁盘空间被称为交换空间(Swap Space
经常使用的文件会优先放在物理内存,不经常使用的文件会放到虚拟内存里面。
Linux内存线性地址空间格局解析实用平台:i386
Linux内存线性地址空间大小为4GB,分为2个局部:用户空间局部(等闲是3G)和内核空间局部(等闲是1G)。在此我们重要关怀内核地址空间局部。
内核穿越内核页大局目录来管教所有的物理内存,由于线形地址前3G空间为用户利用,内核页大局目录前768项(刚好3G)除0、1两项外全副为0,后256项(1G)用来管教所有的物理内存。内核页大局目录在编译时静态地定义为swapper_pg_dir数组,该数组从物理内存地址0x101000处开始储藏。
由图可见,内核线形地址空间局部从PAGE_OFFSET(等闲定义为3G)开始,为了将内核装入内存,从PAGE_OFFSET开始8M线形地址用来照射内核所在的物理内存地址;接下来是mem_map数组,mem_map的起始线形地址与系统构造相干,例如对于UMA构造,由于从PAGE_SIZE开始16M线形地址空间对应的16M物理地址空间是DMA区,mem_map数组等闲开始于PAGE_SIZE+16M的线形地址;从PAGE_SIZE开始到VMALLOC_START
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VMALLOC_OFFSET的线形地址空间直接照射到物理内存空间(一一对应影射,物理地址=线形地址-PAGE_OFFSET),这段区域的大小和机器切实具有的物理内存大小有关,这儿VMALLOC_OFFSET在x86上为8M,重要用来遏止越界讹谬;在内存比拟小的系统上,余下的线形地址空间(还要再扣除空白区即VMALLOC_OFFSET)被vmalloc()函数用来把不继续的物理地址空间照射到继续的线形地址空间上,在内存比拟大的系统上,vmalloc()利用从VMALLOC_START到VMALLOC_END(也即PKMAP_BASE扣除2页的空白页大小PAGE_SIZE)的线形地址空间,此刻余下的线形地址空间(还要再扣除2页的空白区即VMALLOC_OFFSET)又能够分成2局部:第一局部从PKMAP_BASE到FIXADDR_START用来由kmap()函数照射高端内存;第二局部,从FIXADDR_START到FIXADDR_TOP,这是一个安宁大小的线形地址空间,(引用:Fixed
virtual addresses are needed for subsystems that need to know the
virtual address at compile time such as the
APIC),在x86系统构造上,FIXADDR_TOP被静态定义为0xFFFFE000,此刻这个安宁大小空间告终于全副线形地址空间最后4K前面,该安宁大小空间大小是在编译时计算出来并存储在__FIXADDR_SIZE变量中。真空断路器o:p>
正是由于vmalloc()利用区、kmap()利用区及安宁大小区的存在才使ZONE_NORMAL区大小受到局限,由于内核在运行时必需这些函数,因而在线形地址空间中起码要VMALLOC_RESERVE大小的空间。VMALLOC_RESERVE的大小与系统构造相干,在x86上,VMALLOC_RESERVE定义为128M,这即便为什么我们看到ZONE_NORMAL大小等闲是16M到896M的起因。
一、
内存条区是计算机内部(在主板上)的一些存储器,用来保存CPU运算的中间数据和计算结果。
内存条是电脑的一个中转站,从硬盘那里取出数据或运行程序提供给中央处理器,电脑上任何一种输入(来自外存、键盘、鼠标、麦克风、扫描仪,等等)和任何一种输出(显示、打印、音像、写入外存,等等)都需要通过内存才可以运行和使用,内存是程序与CPU之间的桥梁。
硬盘--也叫磁盘,一般都是用来存储数据的,相当于数据仓库,比如系统,都是安装在硬盘里面,你所下载的软件和文件都保存的也是在硬盘里,如果电脑里没有安装硬盘,电脑开机后一样可以显示,只是不能进入 *** 作系统,只能显示出BIOS英文的界面
区别:
1.内存条都远比硬盘容量小,目前主流装机内存都是8GB了,硬盘容量比较大,目前市场机械硬盘大小为500G以上最大的机械硬盘能达到了10多TB。
2.内存条运行速度比硬盘快很多。
二、
虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常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,在需要时进行数据交换。目前,大多数 *** 作系统都使用了虚拟内存,如Windows家族的“虚拟内存”;Linux的“交换空间”等。
物理内存(Physical memory)是相对于虚拟内存而言的。物理内存指通过物理内存条而获得的内存空间,而虚拟内存则是指将硬盘的一块区域划分来作为内存。内存主要作用是在计算机运行时为 *** 作系统和各种程序提供临时储存。常见的物理内存规格有256M、512M、1G、2G等,现如今随着计算机硬件的发展,已经出现4G、8G甚至更高容量的内存规格。当物理内存不足时,可以用虚拟内存代替。在应用中,自然是顾名思义,物理上,真实存在的插在主板内存槽上的内存条的容量的大小。看计算机配置的时候,主要看的就是这个物理内存。
拓展资料:
内存
在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存,港台称之为记忆体)。
内存又称主存,是CPU能直接寻址的存储空间,由半导体器件制成。内存的特点是存取速率快。内存是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。
我们平常使用的程序,如Windows *** 作系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。
内存就是暂时存储程序以及数据的地方,比如当我们在使用WPS处理文稿时,当你在键盘上敲入字符时,它就被存入内存中,当你选择存盘时,内存中的数据才会被存入硬(磁)盘。在进一步理解它之前,还应认识一下它的物理概念。
内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),以及高速缓存(CACHE)。只不过因为RAM是其中最重要的存储器。
(synchronous)SDRAM同步动态随机存取存储器:SDRAM为168脚,这是目前PENTIUM及以上机型使用的内存。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使CPU和RAM能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,每一个时钟脉冲的上升沿便开始传递数据,速度比EDO内存提高50%。
DDR(DOUBLE DATA RATE)RAM :SDRAM的更新换代产品,他允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度。
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