虚拟内存的基本思想

按照固定大小将进程的地址空间分为多个页面,每一个页面内部都有连续的地址.这些页被映射到物理内存,但是并不是所有的页都在内存中时程序才能运行.当程序需要已经在物理内存中的地址空间时,由硬件完成映射;当程序引用不在内存中的地址空间时,产生缺页中断,由操作系统将页面调入内存.

进程运行内存模型

分页

1. 地址的转化
   建立页表，通过MMU（内存管理单元）来完成线性地址到物理地址的转换
   

2. 页表项的结构（不同进程共享内存的 安全性）

   保护位标记了 读，写，执行三个权限
   修改位标记了是否被修改，如果被修改那么页框在重新分配前，需要先持久化到硬盘
   访问位是供页面置换算法使用
   高速缓存位是是否启用高速缓存，需要实时输入的设备需要关闭高速缓存

3. 加速分页：快表（TLB）

• 快表是在MMU中，可以减少内存访问次数
• 软件管理TLB，当访问的页表不在TLB中时，发出指令让操作系统来处理（换出一页）
• 软失效：在内存，不在页表；硬失效：不在内存

4. 针对大内存的页表

• 多级页表
  
• 倒排页表

倒排页表是在每个页表框记录下 是哪个进程的哪个页表项 使用当前页表框，减少了存储压力，但是增大了查询的复杂度（每次都要遍历倒排页表）

5. 页面置换算法

最优页面置换；最近未使用（R位定时清零）根据R，M位来决定换出哪个；先进先出；时钟置换；最近最少使用；
工作集页面置换算法：局部性原理

写时复制，共享库（相对跳动）

段页式存储

分页和分段的区别

1、分页机制会使用大小固定的内存块，而分段管理则使用了大小可变的块来管理内存。

2、分页使用固定大小的块更为适合管理物理内存，分段机制使用大小可变的块更适合处理复杂系统的逻辑分区。

3、段表存储在线性地址空间，而页表则保存在物理地址空间。