虚拟运行内存是什么 虚拟内存的作用及原理

虚拟运行内存是什么

虚拟运行内存（Virtual Memory）是一种将硬盘空间用作内存扩展的机制，它通过硬盘将部分内存内容存储在外存上，在需要时加载进内存使用，从而有效地利用了计算机资源。虚拟运行内存技术的出现，大大提高了计算机的运行效率和性能。

1、虚拟运行内存的实现原理

虚拟运行内存的实现原理基于以下两个概念：页面（Page）和页面映射（Page Mapping）。

页面是于物理内存任意一段连续空间的一块大小固定的内存区域，而页面映射则是将页面地址映射到硬盘上一页的地址，这样就可以将整个虚拟内存处理为大小固定的页面。

虚拟内存有一个页表用来记录内存页面和硬盘页面的映射关系，CPU在访问内存时，先查询该页表来获得目标内存块所对应的硬盘存储中的页，然后将该页加载到内存中并访问该内存页。

2、虚拟运行内存的优点

虚拟运行内存技术的优点主要有以下几个方面：

1. 扩大了内存容量，降低了内存升级成本：虚拟运行内存可以从硬盘上调用未访问的数据和程序，从而将内存捆绑在硬盘上，实现物理内存与硬盘之间的无缝衔接。因此，虚拟运行内存可以在提高硬件性能的前提下，提高计算机内存的扩展性，无需大量投入费用实现内存升级。

2. 提高了系统运行效率：虚拟运行内存可以有效地管理内存资源，对于不常用的内存空间，可以通过对硬盘进行缓存的方式，降低对内存的依赖，从而减少内存泄漏和系统崩溃等问题的涌现。

3、虚拟运行内存的缺点

虚拟运行内存技术的缺点主要有以下几个方面：

1. 系统资源占用过多：虚拟运行内存技术需要占用一定的硬盘空间，其中部分硬盘空间也会占用一定的磁盘读写速度和CPU计算速度。因此，在计算机资源有限的情况下，虚拟运行内存可能会对系统性能造成一定的负面影响。

2. 数据传输速度缓慢：虚拟运行内存技术需要将内存块存入硬盘中，并在需要的时候再将其读取到内存中，这个过程需要耗费一定的时间，因此虚拟运行内存在数据传输速度方面相对较慢。

4、虚拟运行内存的使用场景

虚拟运行内存技术主要应用于以下场景：

1. 大型程序的运行：虚拟运行内存技术可以将程序和数据分成多个物理块和虚拟块，从而使得需要使用的程序和数据直接在物理内存中驻留，保证程序和数据的快速访问。

2. 虚拟机管理：虚拟运行内存技术可以用于虚拟机管理中，将虚拟机系统的磁盘像物理内存一样使用，实现访问物理内存时的效率。

3. 大规模数据处理：虚拟运行内存技术可以将大量数据存储在硬盘上，通过分页机制将数据分为不同的页面进行存储和调用，实现对大规模数据的调用和处理，降低计算机硬件资源的浪费。