小林图解系统-四.内存管理 4.1 为什么要有虚拟内存？

虚拟内存

单片机没有操作系统，单片机的CPU是直接操作内存的物理地址。

要想在内存中同时运行两个程序是不可能的。如果第一个程序在2000的位置写入一个新的值，将会擦掉第二个程序存放在相同位置上的所有内容，所以同时运行两个程序会立刻崩溃。

操作系统如何解决这个问题呢？

关键问题：这两个程序都引用了绝对物理地址，而正式我们需要避免的。

把进程所使用的地址[隔离]开来，让操作系统为每个进程分配独立的一套[虚拟地址]，互不干涉。但是前提每个进程都不能访问物理地址，至于虚拟地址最终怎么落到物理内存里，对进程来说是透明的，操作系统已经把这些都安排了。

操作系统会提供一种机制，将不同进程的虚拟地址和不同内存的物理地址映射起来。

程序访问虚拟地址的时候，由操作系统转换成不同的物理地址，不同进程运行的时候，写入的是不同的物理地址。

我们程序所使用的内存地址叫做虚拟内存地址（Virtual Memory Address）

实际存在硬件里面的空间地址叫物理内存地址（Physial Memory Address）

操作系统引入了虚拟内存，进程持有的虚拟地址会通过CPU芯片的内存管理单元(MMU)的映射关系，来转换变成物理地址，然后再通过物理地址访问内存

操作系统是如何管理虚拟地址与物理地址之间的关系？.

内存分段和内存分页

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内存分段

程序由若干个逻辑分段组成的，可由代码分段、数据分段、栈段、堆段组成。不同的段有不同的属性，所以用分段（Segmentation）的形式把这些段分离出来。

分段机制下，虚拟地址和物理地址是如何映射的？

段选择因子和段内偏移量

• 段选择因子