引言
本文爲第十篇，存儲管理之虛擬內存，在正式瞭解之前，有一個問題，一個遊戲十幾G，物理內存只有4G，那麼這個遊戲是怎麼運行起來的呢？爲了解決這個問題，就需要本篇中介紹到的虛擬內存的知識
虛擬內存概述
- 有些進程實際需要的內存很大，超過物理內存的容量
- 多道程序設計，使得每個進程可用物理內存更加稀缺
- 不可能無限增加物理內存，物理內存總有不夠的時候
這些原因就促使虛擬內存技術的產生
- 虛擬內存是操作系統內存管理的關鍵技術
- 使得多道程序運行和大程序運行成爲現實
- 把程序使用內存劃分，把部分暫時不使用的內存放置在輔存
舉例：
左邊爲進程的邏輯空間，紅色部分爲一個程序需要使用的內存，操作系統會將內存加載到物理內存中去，灰色的部分爲暫時不需要使用的內存，這部分會先放到磁盤中，這樣可以節省物理內存，把更多的物理內存讓給其它進程使用，並且，在這個裏邊，如果說這個進程的邏輯空間很大的話，這些很大，且暫時不需要的空間都可以放到磁盤裏邊暫時保管
程序的局部性原理
局部性原理指的是CPU訪問存儲器時，無論是存取指令還是存取數據，所訪問的存儲單元都趨於聚集在一個較小的連續區域中。這個原理也是使得虛擬內存技術可以實現的一個原因
因爲有局部性原理
- 所以計算機在加載程序時，無需全部邏輯空間裝入內存，裝載部分即可(需要使用的部分)
- 如果發現所使用的內存不在物理內存中，則發出缺頁中斷，發起頁面置換，把保存在輔存中的頁面置換到物理內存中，這樣程序又可以繼續運行下去了
- 從用戶層面看，程序擁有很大的空間，既是虛擬內存
虛擬內存實際上是對物理內存的擴充，速度接近於內存，成本接近於輔存
虛擬內存的置換算法
- 先進先出算法(FIFO)
- 最不經常使用算法(LFU)
- 最近最少使用算法(LRU)
高速緩存的替換時機
在高速緩存替換的時候，主要發生在CPU需要獲取緩存的時候，發現緩存中沒有對應的數據，此時就會發生高速緩存的替換，也就是從主存中載入所需數據
主存頁面的替換時機
主存缺頁的時候，就會去輔存中加載相關數據，這個時候就會發生主存頁面替換
對比來看：
- 替換策略發生在：高速緩存-主存層次、主存-輔存層次
- 高速緩存-主存層次的替換策略主要是爲了解決速度問題
- 主存-輔存層次主要是爲了解決容量的問題(這也是存儲器存儲分層的理由)
在快速變化的技術中尋找不變，纔是一個技術人的核心競爭力。知行合一，理論結合實踐
