32.讲一讲你理解的虚拟内存

虚拟内存 是指在每一个进程创建加载的过程中，会分配一个连续的虚拟地址空间，它不是真实存在的，而是 映射到 对应的实际物理地址空间。这样可以使每个进程 看起来都有独立的连续地址空间，并允许程序访问 比物理内存RAM更大 的地址空间，也就是说，每个程序都认为 它拥有足够的内存 来运行

需要虚拟内存的原因：

• 第一个是 内存扩展：虚拟内存使得每个程序都可以使用 比实际可用内存更多 的内存，从而允许 运行更大的程序 或 处理更多的数据
• 第二个是 内存隔离：每个进程都有自己的 虚拟地址空间，因此一个进程无法直接访问另一个进程的内存
• 第三个是 物理内存管理：为了当前进程的需求，虚拟内存允许 操作系统 动态地将数据和程序加载到 物理内存中。当物理内存不足时，操作系统会将 不常用的数据或程序 暂时移到 硬盘上，从而释放内存，以供当前进程使用
• 第四个是 页面交换：页面交换就是 当物理内存不足时，操作系统会将一部分数据从 物理内存 写入 硬盘的虚拟内存中。当需要这些数据时，可以从 硬盘的虚拟内存 再次加载到 物理内存中。页面交换 可以保证即使物理内存有限，系统依然可以继续运行
• 第五个是 内存映射文件：虚拟内存 还可以将文件映射到内存中，使得文件的读写 像访问内存一样高效

33.有哪些页面置换算法

常见的页面置换算法有：先进先出（FIFO）、最近最久未使用算法（LRU）、最不经常使用算法（LFU）、时钟算法（Clock）、最佳置换算法（OPT）等

• 先进先出：就是最先进入内存的页面 最先被置换chuqu

• 最近最久未使用算法：LRU算法基于 页面使用的历史，通过选择 最长时间未被使用 的页面进行置换

• 最不经常使用算法：它会 考虑页面的访问频率，淘汰访问次数最少的页面

• 时钟算法：

  • Clock 算法的核心思想是 通过使用 时钟指针 遍历环形链表，来检查页面是否被访问过。

  • 当需要进行 页面置换时，Clock算法 从时钟指针所指的位置 开始遍历环形链表。

    • 如果当前页面的 访问位 是1，表示该页面 最近被访问过，仍处于活跃状态。然后将 访问位 置为0，继续遍历下一个页面。
    • 如果当前页面的 访问位 是0，表示该页面 是最久未被访问的，可以选择进行置换。然后将 访问位 置为1，继续遍历

• 最佳置换算法：该算法根据未来的页面访问情况，选择最长时间内 不会被访问的页面 进行置换。但是 操作系统显然并不知道 未来要访问什么页面，所以这种算法只是 理想状态下 的置换算法，通常无法实现