虚拟内存

看完B站清华大学的操作系统虚拟内存这一部分，进行总结一下。

虚拟内存的起因

(1)目录
起因
覆盖技术(早期)/交换技术(早期)/虚存技术
虚拟内存技术：目标/程序局部性原理/基本概念/基本特征/虚拟页式内存管理

(2)起因

经常出现内存不够了。程序规模的增长大于存储器容量的增长。
理想的存储器：更大，更快，更便宜，非易失性存储。
实际的存储器：把硬盘的空间也用上（扮演内存的作用）不常用的放在硬盘上，常用的放在内存上。
(3）在计算机系统中，尤其是在多道程序设计

如果程序太大，超过了内存的容量，可以采用 手动的覆盖技术，只把需要的指令和数据保存在内存中
如果是程序太多，超过了内存的容量，可以采用 自动的交换技术，把暂时不能执行的程序送到外存中
如果想在有限容量的内存中，以更小的页粒度为单位装入更多更大的程序，可以采用 自动的虚拟存储技术 。

覆盖技术：

（1）目标

在较小的可用内存中运行较大的程序。常用于多道程序系统，与分区存储管理配合使用。

（2）原理

把程序按照其自身逻辑结构，划分为若干个功能上相对独立的程序模块，那些不会同时执行的模块共享同一块内存区域，按时间先后来运行。
必要部分(常用功能)的代码和数据常驻内存
可选部分(不常用功能)在其它程序模块中实现，平时存放在外存中，在需要时才装入内存。
不存在调用关系的模块不必同时装入内存，从而可以相互覆盖，即这些模块共用一个分区。
（3）缺点

由程序员来把一个大的程序划分为若干个小的功能模块，并确定各个模块之间的覆盖关系，费时费力，增加了编程的复杂度。
覆盖模块从外存装入内存，是以时间换空间。

交换技术：

（1）目标：多道程序在内存中时，让正在运行的程序或需要运行的程序获得更多的内存资源。

（2）方法：可将暂时不能运行的程序送到外存，从而获得空闲内存空间。
操作系统把一个进程的整个地址空间的内容保存到外存中换出，,而将将外存中的某个进程的地址空间读入到内存中换入。换入换出内容大小为整个程序的地址空间。

（3）交换技术实现中的几个问题

交换时机的确定：只有当内存空间不够或有不够的危险时换出
交换区的大小：必须足够大以存放所有用户进程的所有内存映像的拷贝，必须能对这些内存映像进行直接存取
程序换入时的重定位：因为换出换入后的内存位置不一定相同，所以最好采用动态地址映射的方法

（4）覆盖与交换技术的比较

覆盖只能发生在那些(程序内)相互之间没有调用关系的程序模块之间，因此程序员必须给出程序内的各个模块之间的逻辑覆盖结构。
交换技术是以在内存中的程序大小为单位来进行的，它不需要程序员给出各个模块之间的逻辑覆盖结构。
交换发生在内存中程序与管理程序或操作系统 之间，而覆盖则会跟你在运行程序的内部。