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(学习笔记-内存管理)虚拟内存

单片机是没有操作系统的,每次写完代码,都需要借助工具把程序烧录进去,这样程序才能跑起来。另外,单片机的CPU是直接操作内存的[物理地址]

在这种情况下,要想在内存中同时运行两个程序是不可能的。如果第一个程序在 2000 的位置写入一个新的值,将会擦掉第二个程序存放在相同位置上的所有内容,所以同时运行两个程序是根本不可能的,这两个程序会立刻崩溃。

操作系统如何解决这个问题?

这里的关键问题是这两个程序都引用了绝对物理地址,而这正是我们要避免的

我们可以把进程所使用的地址[隔离]起来,即让操作系统为每个进程分配独立的一套[虚拟地址],互不干涉。但是有一个前提:每个进程都不能访问物理地址,至于虚拟地址最终怎么落到物理内存里,对进程来说是透明的,操作系统已经把这些都安排的明明白白了。

操作系统会提供一种机制,将不同进程的虚拟地址和不同内存的物理地址映射起来

如果程序要访问虚拟地址的时候,由操作系统转换不同的物理地址,这样不同的进程运行的时候,写入的是不同的物理地址,就不会冲突了。

于是就引入了两种地址的概念:

  • 程序使用的内存地址叫做 虚拟内存地址
  • 实际存在硬件里面的空间地址叫做 物理内存地址

操作系统引入虚拟内存,进程持有的虚拟地址会通过CPU芯片中的内存管理单元(MMU)的映射关系,来转换变成物理地址,然后再通过物理地址访问内存:

 操作系统如何管理虚拟地址和物理地址之间的关系?

主要有两种方式:内存分段和内存分页

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