虚拟内存做缓存
 高速缓存存储器 (Cache Memory)
In memory hierarchy, there is an additional level of memory which is Cache. It is high-speed storage and much faster than the main storage. It is much expensive as compared to main storage. So, a relatively small amount of cache is used. 
 在内存层次结构中，还有一个额外的内存级别，即“缓存”。 它是高速存储，比主存储要快得多。 与主存储相比，它昂贵得多。 因此，使用了相对少量的缓存。 
Programs and data need to be in main storage to be executed. Program or data not needed immediately may be kept on secondary storage until needed and then brought into main memory for reference. 
 程序和数据需要在主存储器中才能执行。 不需要的程序或数据可立即保存在二级存储中，直到需要时再放入主存储器中以供参考。 
Cache storage imposes this level of shuttling on the system. Programs in the main memory shuttled to the cache before being executed. In the cache, they may be executed much faster than in the main storage.
 高速缓存存储在系统上施加了此级别的穿梭。 主存储器中的程序在执行前先移入高速缓存。 在缓存中，它们的执行速度可能比在主存储器中快得多。 
There is a cache hit when the cache has a copy of the required data and there is a cache miss if the cache does not have a copy of that data item. 
 当高速缓存具有所需数据的副本时，将发生高速缓存命中；如果高速缓存没有该数据项的副本，则将发生高速缓存未命中。 
The overhead involved in shuttling programs back and forth will be reduced so the performance increase obtained by the faster execution possible in the cache.
 来回穿梭程序所涉及的开销将减少，因此通过在缓存中更快地执行可能获得的性能提高。 
Cache memory is a faster memory type that acts as a buffer between main memory and the processor.
 高速缓存是一种较快的内存类型，可充当主内存和处理器之间的缓冲区。 
 虚拟内存 (Virtual Memory)
It is a memory management scheme that permits the execution of various processes which may not be entirely in RAM. It is possible that user programs can be larger than physical memory.
 它是一种内存管理方案，允许执行可能不完全位于RAM中的各种进程。 用户程序可能大于物理内存。 
A 'swap file' is created in this area which is used to sustain data which the processor does not need in a frequent amount of time.
 在该区域中创建了一个“交换文件”，用于维持处理器不需要的频繁数据。 
It makes the programming much simpler because the programmer doesn't have to take care of the size of the physical memory available.
 它使编程变得更加简单，因为程序员不必照顾可用物理内存的大小。 
By this CPU utilization and throughput increases as the user utilizes less physical memory. So more users can keep their programs in memory.
 这样，随着用户使用更少的物理内存，CPU利用率和吞吐量就会提高。 因此，更多用户可以将其程序保留在内存中。 

 虚拟内存与高速缓存之间的差异/差异 (Dissimilarities / Differences between and Virtual and Cache Memory)


Virtual Memory
Cache Memory


The term "virtual memory" refers to space allocated on a hard disk where data can be stored for fast access. 
Cache memory is a small high-speed memory usually Static RAM (SRAM) that contains the most recently accessed pieces of main memory. 


Virtual memory enlarges the volume of RAM.
By using cache Access time consumed by the processor is less as compared to main memory.


Operating system has the control over virtual memory.
Hardware has the control over cache memory.


The size of virtual memory is more than cache memory.
The size of Cache memory is less than virtual memory.


In virtual memory, larger programs can be executed while there is a sufficiently small amount of main memory.
The cache contains data items that are most frequently used by the processor while the whole program resides in the secondary memory.





 虚拟内存 
 高速缓存存储器 


 术语“虚拟内存”是指在硬盘上分配的空间，可以在其中存储数据以进行快速访问。 
 高速缓存是一种小型高速存储器，通常为静态RAM(SRAM)，其中包含最近访问的主存储器。 


 虚拟内存扩大了RAM的容量。 
 通过使用高速缓存，与主内存相比，处理器消耗的访问时间更少。 


 操作系统可以控制虚拟内存。 
 硬件可以控制缓存。 


 虚拟内存的大小大于缓存内存。 
 缓存内存的大小小于虚拟内存。 


 在虚拟内存中，可以在较大数量的主内存中执行较大的程序。 
 当整个程序驻留在辅助存储器中时，高速缓存包含处理器最常使用的数据项。 


翻译自: https://www.includehelp.com/operating-systems/differences-between-cache-memory-and-virtual-memory.aspx
虚拟内存做缓存

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Mklink /d "C:\Users\Administrator\AppData\Local\Google\Chrome\User Data\Default\cache" "G:\cache"

概念上而言，虚拟存储器被组织为一个由存放在磁盘上的N个连续的字节大小的单元组成的数组。每个字节都有一个唯一的虚拟地址，这个唯一的虚拟地址，这个唯一的虚拟地址是作为数组的索引的。磁盘上数组的内容被缓存在主存中。和存储器层次结构中其他缓存一样，磁盘（较低层）上的数据被分割成块，这些快作为磁盘和主存（较高层）之间的传输单元。虚拟内存系统通过将虚拟存储器分割为称为虚拟页的大小固定的块，来处理这个问题。

                                                                                                                from 《深入理解操作系统》


你细品这句话。那我思考内存管理还需要考虑内存这个东西吗？需要，但是你不能先考虑它。

如果先考虑内存，肯定会有这样的疑问：32位机虚拟内存空间是4G，如果物理内存只有2G，那怎么填充？

那答案就是，虚拟地址空间就不是在物理内存里，而是在磁盘上。可执行文件加载形成的那些地址以及对应的内容都是在磁盘上，我想访问磁盘上的内容，但是又太慢了，所以缓存在物理内存里。

李治军老师操作系统课程中的截图：



为什么要分段？按照李老师的解释就是分治的目的。

关于分段还有一个文章：Linux可执行文件与进程的虚拟地址空间

 

内存 虚拟内存 磁盘/硬盘 的关系
　　大家都知道组装电脑需要CPU硬盘，内存等硬件，系统中还含有虚拟内存，对于其中的相互关系，大家可能不了解！ 下面用最简明易懂的语言，为大家介绍其中的关系！
 

CPU：
　　CPU即中央处理器，是英语“Central Processing Unit”的缩写。CPU从内存或缓存中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成系统指令的执行。
内存：
　　但是，CPU并不能直接调用存储在硬盘上的系统、程序和数据，必须首先将硬盘的有关内容存储在内存中，这样才能被CPU读取运行。因而，内存(即物理 内存，是相对于硬盘这个“外存”而言)作为硬盘和CPU的“中转站”，对电脑运行速度有较大影响。
虚拟内存：
　　当运行数据超出物理内存容纳限度的时候，部分数据就会自行“溢出”，这时系统就会将硬盘上的部分空间模拟成内存——虚拟内存，并将暂时不运行的程序或不使用的数据存放到这部分空间之中，等待需要的时候方便及时调用。
硬盘：
　　由于内存是带电存储的(一旦断电数据就会消失)，而且容量有限，所以要长时间储存程序或数据就需要使用硬盘(外存储器)。硬盘也会影响系统速度，因为 系统从硬盘中读取数据并通过总线存入内存的速度也会影响系统运行的快慢。
　　——至于有的网络文章形象比喻：“CPU是工厂，硬盘是大仓库，内存是正规中转中心，虚拟内存是临时中转中心”，大致接近实际，但不完全准确。