Виртуальное адресное пространство линукс

Виртуальное адресное пространство в ОС Linux.

Виртуальные адресные пространства делятся на однородные, непрерывные, выровненные по границам области. Каждая область состоит из участка смежных страниц с одинаковой защитой и страничной организацией. Между областями виртуального адресного пространства могут быть пустые промежутки. Ссылка на такой промежуток приводит к фатальной страничной ошибке. Каждая область описывается в ядре, структурой vm_area_struct. Все эти элементы связываются вместе в список, отсортированный по виртуальным адресам. Когда список становится слишком длинным (более, чем 32 элемента), для ускорения поиска по нему создается дерево. В элементе vm_area_struct перечислены свойства области, например режим защиты, направление роста сегмента, информация о том, закреплен (не подкачивается) ли он в памяти, является ли данная область приватной для какого-либо процесса, имеет ли область резервное хранение на диске, и, если имеет, то где.

· Виртуальная память – это механизм управления иерархической памятью компьютера,
который позволяет размещать в памяти и одновременно выполнять несколько процессов.
Она позволяет имитировать больше оперативной памяти,
чем фактически установлено на вашем компьютере путём автоматического перемещения частей
программы между основной памятью и вторичным хранилищем (например, жёстким диском).
Принципы работы:
Физически виртуальная память представляет собой совокупность всех ячеек
памяти – оперативной и внешней (наличие ВЗУ обязательно). Она имеет
сквозную нумерацию от нуля до предельного значения адреса.
Виртуальная память делится на блоки фиксированного размера – виртуальные страницы.
Физическая память также делится на блоки фиксированного размера – физические страницы.
Размеры виртуальных и физических страниц совпадают. Физические страницы
используются для хранения виртуальных страниц.
Адрес виртуальной (физической) страницы состоит из номера страницы и
смещения (адреса относительно начала страницы). Страничная организация
памяти представляет память как набор страниц равного размера. В любой момент
только часть страниц виртуальной памяти присутствует в оперативной памяти,
т.е. та часть, которая необходима активным задачам.
Загрузка и выгрузка страниц в оперативную память выполняется по мере
необходимости (загрузка по требованию).
Отсутствует фрагментация, так как страница имеет фиксированный размер.
При использовании виртуальной памяти для каждой запущенной
программы ОС создает собственное виртуальное адресное пространство.
Виртуальное адресное пространство описывается двумя таблицами: таблицей
страниц и картой диска. Таблица страниц устанавливает соответствие
виртуальных и физических адресов страниц. Карта диска содержит информацию
о расположении страниц во внешней памяти.
Трансляция адресов:
Процессор выставляет на шину адреса виртуальный адрес. Виртуальный
адрес представлен парой чисел (p,s), где p – номер виртуальной страницы, а s –
смещение внутри страницы (Рис. 20). Физический адрес аналогично представлен
парой чисел (n,s), где n – номер физической страницы, а s – смещение внутри
страницы. Виртуальный адрес преобразуется в физический адрес устройством
управления памяти. Это устройство может находиться на микросхеме процессора
или на отдельной микросхеме рядом с процессором. Преобразование
осуществляется с помощью таблицы страниц по следующей схеме.
1. Если физическая страница находится в оперативной памяти, то в таблице
страниц считывается строка p. Она содержит номер физической страницы n,
по которому однозначно определяется физический адрес этой страницы.
Искомый физический адрес вычисляется суммированием физического
адреса физической страницы n и смещения s. Кроме физического адреса
страницы, в строке таблицы может храниться информация о том, выделена
ли оперативная память для данной страницы, происходила ли запись в
страницу после ее подгрузки, разрешено ли чтение или запись в эту страницу.
2. Если страница расположена во внешней памяти, то ее нужно подгрузить в свободную
страницу оперативной памяти. Если свободной страницы нет, то по любому алгоритму
вытеснения выбирается и освобождается одна из занятых страниц. Данные из этой страницы
предварительно выгружаются во внешнюю память.
Виртуальное адресное пространство процесса в Windows:
Для адресации виртуальной памяти 32-битного процесса в Windows используются
32-битные указатели (размерность 4 байта), и размер адресного пространства равен
2 ^ 32 = 4294967296 байт (4 гигабайта, Гб). Шестнадцатеричное представление диапазона:
00000000 — FFFFFFFF.
Для адресации виртуальной памяти 64-битного процесса в Windows используются
64-битные указатели (размерность 8 байт) и размер адресного пространства процесса равен
2 ^ 64 = 18446744073709551616 байт (16 экзабайт, Эб. ~17 миллиардов гигабайт).
Шестнадцатеричное представление диапазона: 0000000000000000 — FFFFFFFFFFFFFFFF.
На самом деле, это только в теории, а на практике есть определенные ограничения,
например для 32-битного приложения имеется лимит в 2 гигабайта, за

пределы которого процесс выбраться не может (НА ПОСЛЕДНИЙ ПУНКТ ОТВЕТ ОТСУТСТВУЕТ)

Источник

Что такое виртуальное адресное пространство в Linux?

В вычислениях виртуальное адресное пространство (VAS) или адресное пространство — это набор диапазонов виртуальных адресов, которые операционная система делает доступными для процесса. … Это дает несколько преимуществ, одно из которых — безопасность за счет изоляции процесса, предполагая, что каждому процессу предоставляется отдельное адресное пространство.

Что такое виртуальный адрес в Linux?

В Linux у каждого процесса есть свое виртуальное адресное пространство (например, 4 ГБ в случае 32-битной системы, где 3 ГБ зарезервированы для процесса и 1 ГБ для ядра). Этот механизм виртуальной адресации помогает изолировать адресное пространство каждого процесса. В случае процесса это понятно, так как процессов много.

Что такое виртуальное адресное пространство процесса?

Диапазон виртуальных адресов, доступных процессу, называется виртуальным адресным пространством для процесса. Каждый процесс пользовательского режима имеет собственное частное виртуальное адресное пространство. Для 32-битного процесса виртуальное адресное пространство обычно составляет 2 гигабайта в диапазоне от 0x00000000 до 0x7FFFFFFF.

Что означает виртуальный адрес?

Виртуальный адрес — это двоичное число в виртуальной памяти, которое позволяет процессу использовать место в первичной памяти (основной памяти) независимо от других процессов и использовать больше места, чем фактически существует в первичной памяти, путем временного переключения некоторых содержимое на жесткий диск или внутреннюю флешку.

Что такое виртуальная память?

Виртуальная память — это функция операционной системы, которая позволяет компьютеру компенсировать нехватку физической памяти путем передачи страниц данных из оперативной памяти в дисковое хранилище. Этот процесс выполняется временно и предназначен для работы как комбинация оперативной памяти и места на жестком диске.

Где хранится виртуальное адресное пространство?

Виртуальное адресное пространство хранится во вторичной памяти (на диске). Виртуальная часть виртуальной памяти означает, что операционная система поддерживает образ адресного пространства во вторичной памяти. Поскольку образ адресного пространства хранится во вторичной памяти, он может быть больше, чем физическая память.

Зачем нужны виртуальные адреса?

Виртуальная память служит двум целям. Во-первых, это позволяет нам расширить использование физической памяти за счет использования диска. Во-вторых, это позволяет нам иметь защиту памяти, потому что каждый виртуальный адрес преобразуется в физический адрес.

В чем разница между физическим и виртуальным адресом?

Физические адреса относятся к аппаратным адресам физической памяти. Виртуальные адреса относятся к виртуальному хранилищу, просматриваемому процессом. может быть другим, и в этом случае виртуальные адреса должны быть сопоставлены с физическими адресами. … Отображение выполняется блоком управления памятью (MMU).

Логический адрес совпадает с виртуальным адресом?

Логический адрес генерируется ЦП во время работы программы. Логический адрес — это виртуальный адрес, поскольку он не существует физически, поэтому он также известен как виртуальный адрес. Этот адрес используется в качестве ссылки для доступа ЦП к области физической памяти.

Сколько виртуальной памяти у каждого процесса в 64-битной системе?

Каждый процесс может получить доступ ко всему виртуальному адресному пространству (2 ^ 32 байта или 2 ^ 64 байта) самостоятельно без каких-либо ограничений, поэтому каждый процесс использует один и тот же набор адресов виртуальной памяти для своих страниц.

Что представляет собой пример виртуального платежного адреса?

VPA выглядит как abc @ icici. Вы можете проверить наличие и создать его по своему желанию. Этот VPA связан с вашим банковским счетом. Как упоминалось выше, VPA, например example @ icici, можно связать со счетом Axis Bank и наоборот.

Что такое виртуальный платежный адрес?

Виртуальный платежный адрес (VPA) — это уникальный идентификатор, который помогает UPI отслеживать счет человека. Он действует как идентификатор, не зависящий от номера вашего банковского счета и других деталей. VPA можно использовать для совершения и запроса платежей через приложение с поддержкой UPI.

Как получить виртуальный платежный адрес?

1. Загрузите приложение с поддержкой UPI.
2. Предоставьте реквизиты своего банковского счета.
3. Выберите VPA.
4. Свяжите VPA с банковским счетом.
5. Отправить подробности после проверки.

Какие типы виртуальной памяти?

Виртуальной памятью можно управлять различными способами с помощью операционной системы системы, и два наиболее распространенных подхода — это разбиение по страницам и сегментация.

• Подкачка виртуальной памяти.
• Сегментация виртуальной памяти.
• Преимущества виртуальной памяти.
• Недостатки виртуальной памяти.

Увеличивает ли виртуальная память производительность?

Виртуальная память — это имитация ОЗУ. … При увеличении виртуальной памяти увеличивается пустое пространство, зарезервированное для переполнения ОЗУ. Наличие достаточного свободного места абсолютно необходимо для правильной работы виртуальной памяти и ОЗУ. Производительность виртуальной памяти можно улучшить автоматически, освободив ресурсы в реестре.

Виртуальная память — это то же самое, что и ОЗУ?

Оперативная память (RAM) — это физическая память, в которой хранятся приложения, документы и процедуры на компьютере. Виртуальная память — это область хранения, в которой хранятся файлы на жестком диске для их извлечения, когда на компьютере заканчивается оперативная память.

Похожие сообщения:

Источник