2024年3月15日发(作者：)

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什么叫做虚拟内存

什么叫做虚拟内存呢？有很多朋友会从“虚拟磁盘”、

“虚拟光驱”等概念简单推广到内存方面，认为用做内存交

换和扩展空间的“磁盘页面文件”就是“虚拟内存”，因为

不是内存芯片，却要做内存的用途，所以是“虚拟”的内存。

其实这种观点是错误的！

那么到底什么叫做虚拟内存呢？简而言之，所谓虚拟内

存就是多路程序进程共享计算机物理内存的方法。

我们知道WINDOWS是一个所谓“抢先多任务系统”，

就是说，WINDOWS下同时可以有多个程序在运行，但每

次真正运行的所谓“活动进程”却只有一个，那些被别人“抢

先”的进程则处于一种“挂起”状态，就是说整个进程及其

内存空间的内容都要被保存下来，以便随时“抢到先手”时

再运行。

这样，系统有限的内存空间就必须有一个分配机制，如

果简单平均分配，则势必造成本来来就捉襟见肘的内存空间

的巨大浪费。为解决这个问题，一个简单的方法就是把内存

尽量优先分配给“活动进程”。至于那些处于“挂起”状态

的进程的所占用内存，如果物理内存足够的话，就维持原状；

一旦出现物理内存缺陷的现象，就把这些进程的内存空间的

内容原封不动地存到一个文件里。这就是磁盘交换文件的来

历。

这样一来，如果把这些内存搬进般出的工作，交给应用

程序来做，势必造成程序之间的对话、协调、以及安全保护

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等一系列难以解决的问题。所以WINDOWS开发者设计了

一套所谓的“虚拟内存系统”，让所有的应用程序都运行在

自己独占的私有所谓“虚拟地址空间”里，这个“虚拟地址

空间”对于应用程序的开发者来说，使用起来就象单一任务

操作系统下DOS下单独访问实际物理地址一样，完全不需

要考虑内存的调度、共享、安全等等。而这些调度、共享、

安全等等的工作，则完全交由WINDOWS虚拟内存系统来

完成。

磁盘交换文件为什么被称做“页面文件”(Pagefile)呢？，

这是因为文件内部的组织方式不同。一般的磁盘文件在打开

的时候都是由系统一次顺序读入内存，所以是顺序地存放在

一个尽可能连续的磁盘区域。但内寸的使用不同，系统需要

随机地快速访问每一个地址，所以WINDOW的（虚拟）内

存管理系统对内存地址采取了“分页管理”的方法，把内存

分割成为许多小块，加上许多用与“寻址”的信息，方便系

统迅速地找到每一个内存地址。WINDOWS磁盘交换文件

内部采用了和内存空间完全一样的格式，所以叫做页面文件。

这当然是为了管理和“搬运”的方便。

磁盘交换文件采用页面方式管理，还有一个好处，就是

可以直接当作扩展内存来使用。可能很多朋友已经知道，

WINDOWSNT操作系统分配给每个进程4个G的虚拟内存

空间，而多数PC机所能提供的全部物理内存都是远远不够

的。事实上很多大型的应用程序实际上也需要占用越来越多

的内存空间。遇到这种情况，系统虚拟内存管理系统，就会

使用页面文件(Pagefile)的一部分来充当活动的扩展内存内

存空间。

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说到磁盘交换文件的使用方式，再简单地提一下一个相

关的话题，就是前不久讨论过的磁盘“碎片”问题。由于一

般的磁盘文件都是顺序使用的，所以访问效率对于碎片问题

比较敏感；而页面文件由于是采用了随机访问的方式，所以

相对就没有那么敏感。但是由于页面文件一般都比较大，而

且由于受系统保护，一般DEFRAG程序又无权对它开展整理。

所以页面文件一旦产生碎片，就有可能会造成其它文件产生

更多的更难于整理的碎片。

再者，系统为了提高页面文件的扩展性和和适应某些

“大食量”程序的需要，同时也为了照顾早期较小的硬盘的

使用者，缺省都采用了动态分配页面文件的方式，就是说，

一开始分配一个较小的页面文件，需要时系统再自动加大这

个文件的尺寸，因而比较容易造成碎片。所以，如果你的磁

盘空间足够，请把页面文件尺寸定义为一个固定值。

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