虛擬內存是什么意思

虛擬內存（Virtual Memory）是計算機系統內存管理的一種技術。以下是關于它的詳細介紹：

• 基本概念：虛擬內存使得應用程序認為它擁有連續可用的內存，即一個連續完整的地址空間，而實際上，這些內存通常被分隔成多個物理內存碎片，還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上。就好比有一個看似很大的 “倉庫”（虛擬地址空間），里面的貨物（數據和程序）實際上被分散存放在多個小的 “儲物間”（物理內存碎片）以及一個大型的 “備用倉庫”（磁盤存儲器）里。
• 工作原理：每個程序都有獨立的虛擬地址空間，被劃分成多個固定大小的頁。程序運行時按虛擬地址訪問內存。若所需的頁在物理內存中，系統可快速提供數據。若不在，就會觸發頁面調度，操作系統把磁盤上虛擬內存中的頁調入物理內存，同時把暫時不用的物理內存中的頁換出到磁盤上的虛擬內存中。
• 作用及優勢
  • 提高多任務性能：在沒有虛擬內存時，計算機因內存容量有限，一次只能運行一個程序。有了虛擬內存，計算機可同時運行多個程序，每個程序都有自己的虛擬地址空間，互不干擾，大大提高了計算機的多任務處理能力。
  • 減少內存使用量：虛擬內存可以將不常用的數據暫時存儲在磁盤上，釋放物理內存空間，讓更多的程序能夠運行，提高了內存的利用率。
  • 改進系統穩定性：當某個程序出現內存錯誤時，虛擬內存可以起到隔離的作用，防止錯誤擴散到其他程序，從而提高系統的穩定性。
  
  
• 局限性
  • 速度相對較慢：由于虛擬內存部分數據存儲在硬盤上，硬盤的讀寫速度遠低于物理內存，頻繁地讀寫虛擬內存會顯著降低系統性能，導致程序運行緩慢。
  • 占用磁盤空間：虛擬內存需要占用一定的磁盤空間來存儲數據，如果設置過大，會浪費較多的磁盤空間。
  • 增加指令執行時間：在進行數據交換等操作時，需要額外的指令來完成地址變換等工作，增加了指令的執行時間。