os::虚拟内存

概念

虚拟内存是程序，或者多个程序执行，内存没有这么大，但是却能执行，就是用到虚拟技术

每个程序都有自己的空间，将空间分成多块每一块称为一页或者一个页面，然后通过分页技术映射到内存，当然不是所有的映射，只是某一块要执行，就做映射

分页

如果程序大小的是64k能在32k的计算机运行，那么必须有一个大小至少为64k的磁盘装入程序，

实现过程

当程序尝试访问某个地址，将虚拟地址映射到MMU，MMU检查到对应页面，参看到相应的映射，然后将对应的页面和页框映射，再由内存地址送到总线上去，

MMU比内存地址大如上图，所以不可能全部都能再内存中映射，怎么办？虚拟内存中有各记录当前也是不是再内存中能映射，访问页不在内存中映射是，于是使CPU陷入到操作系统，这个陷阱称为缺页中断（page fault），然后由操作系统访问找到很少使用的页框，将其内容更新到磁盘，然后将需要访问的页面中读到页框中，当然也对MMU两个页面的在或者不在做出改变

• MMU内部即映射
  输出16位虚拟地址，4位的页号，和12位的位偏移量，用页号作为页表的索引，能找到对应的页表索引
  

页表

-页表结构

用虚拟页号作为页表的索引，将页表中得到的页框号也字节偏移量结合送往物理内存（中间有个寄存器）

• 保护位：
  是指的是一个页允许的什么数据类型，现在常用的是3各读写执行，

• 保护页面情况（保护位和修改位）

  • 保护位：
    在写入一页时由操作系统自动设置修改，主要是防止‘脏数据’当重新分配页框时，如果页面被修改过就要放到磁盘，如果没修改就丢弃

• 高速缓存位
  居然能够映射到设备寄存器，而不是物理内存，大概就是在I/O中读写数据时，希望是I/O操作防止是高速缓存的副本

处理大内存的页表

多级页表

多级页表的原因是避免把全部页表一直保存在内存中