在操作系统中交换

在操作系统中交换指的是操作系统将当前不在物理内存中的页或段移动到磁盘上，以便为即将到来的进程腾出足够的物理内存空间。下面我们一起来了解在操作系统中交换的相关知识。

背景

我们在日常生活中经常使用电脑，打开多个应用程序时，我们的电脑的物理内存严重不足，这时往往会出现卡顿、应用程序停止响应等问题。这是因为我们的电脑已经无法为运行中的应用程序分配足够的物理内存，这时就需要使用交换技术。通过将部分不常用的数据从内存中转移到磁盘上，使得物理内存空间得到释放，腾出足够的空间，来保证正在运行的进程的良好工作状态。

交换技术的实现

操作系统将当前不在物理内存中的页或段移动到磁盘上，以便为即将到来的进程腾出足够的物理内存空间。这个操作过程包括在物理内存中找到一个合适的位置存储将被交换出去的页面，然后在磁盘中为这个页面分配一个空间，在物理内存中释放这个页面的空间，并将该页的内容从物理内存复制到磁盘上的空间。如果其他进程需要访问这个页面，则会将它们从磁盘中复制到物理内存中。这个过程称为页面调度。

交换技术的优缺点

优点

交换技术可以增加系统的可用内存大小，如果内存使用过度，立即将不活动的页面从主内存中移到辅助存储器中，可以为活动进程腾出更多的内存空间，从而确保操作系统能以更快的速度运行。

缺点

在操作系统中进行频繁的交换会影响系统的性能，原因在于交换涉及到磁盘I/O操作，而磁盘I/O操作速度很慢。当系统中内存不足时，系统必须交换大量的页面，这会导致系统的性能下降，应用程序运行缓慢，从而影响到用户的体验。

参考文献

[1] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%A4%E6%8D%A2_(%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA)