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隨著阿爾法普里根斯坦定律的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存還不足以支持現(xiàn)代復(fù)雜的應(yīng)用和數(shù)據(jù)處理。研究人員和開發(fā)人員著手開發(fā)新的技術(shù)來(lái)改善系統(tǒng)的性能，其中l(wèi)inux中的虛擬內(nèi)存技術(shù)是最有前景的一種技術(shù)。在這篇文章中，我們將討論Linux中虛擬內(nèi)存的作用以及實(shí)現(xiàn)方式。
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首先，讓我們來(lái)了解虛擬內(nèi)存的概念。虛擬內(nèi)存是操作系統(tǒng)把物理內(nèi)存和硬盤之間的邏輯映射關(guān)系。把用戶可視的public address（公共地址）空間看作是一個(gè)大的連續(xù)空間，把用戶空間拆分為物理內(nèi)存和硬盤之間的邏輯映射關(guān)系，不同的頁(yè)可以映射到不同的物理內(nèi)存單位，或者映射在比特的位置。這種技術(shù)將硬件物理內(nèi)存管理成更小的單位，從而提高系統(tǒng)的效率和性能
其次，介紹Linux中虛擬內(nèi)存的作用。Linux中的虛擬內(nèi)存技術(shù)是一種多級(jí)頁(yè)面技術(shù)，其功能主要有兩點(diǎn)：1）它能夠把公共地址空間拆分成更小的單位，從而提高系統(tǒng)的效率和性能；2）它可以在硬盤和物理內(nèi)存之間實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)度，從而有效避免頻繁的減少內(nèi)存；3）它可以更有效地管理內(nèi)存，使得程序代碼和數(shù)據(jù)的共享更加容易 。虛擬內(nèi)存的最大優(yōu)點(diǎn)在于它可以實(shí)現(xiàn)限制用戶程序?qū)驳刂房臻g的訪問(wèn)。
最后，介紹Linux中虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)方式。linux虛擬內(nèi)存使用了虛擬內(nèi)存地址空間，該空間由頁(yè)表和頁(yè)面描述符（Page Descriptor）組成。頁(yè)表是指一組指針，指向所有頁(yè)面描述的空間，該空間可以被用于映射不同的硬盤頁(yè)面。頁(yè)面描述符包含了關(guān)于硬盤頁(yè)面的相關(guān)信息，如虛擬地址，物理地址，R/W標(biāo)志，用戶/內(nèi)核級(jí)別的權(quán)限，以及所占內(nèi)存等等。Linux系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，利用PGRM來(lái)檢查頁(yè)表以進(jìn)行虛擬地址和物理地址之間的映射，從而在多任務(wù)下有效管理Linux虛擬內(nèi)存。
總而言之，Linux中虛擬內(nèi)存技術(shù)是非常有用的。它可以改善系統(tǒng)的性能，更有效地管理內(nèi)存，并且可以限制用戶對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)，以免出現(xiàn)“訪問(wèn)和操作非法位置”等問(wèn)題。Linux中虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)依賴于頁(yè)表和頁(yè)面描述符，運(yùn)用PGRM來(lái)檢查頁(yè)表來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬地址和物理地址之間的映射。
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