内存管理
为了让每个进程认为 独占 地使用内存,并且让每个进程看到的内存是 一致 的,操作系统对物理内存、磁盘进行了 抽象 ,抽象出 虚拟内存 。并且把虚拟内存、物理内存以相同固定大小的 ҳ 进行切分管理( 分页 ),虚拟内存中叫页,物理内存中的叫页帧。 每个进程虚拟地址空间是独立的。用户访问的是虚拟内存的地址,即虚拟地址。需要通过 CPU 芯片上的 内存管理单元 MMU 硬件根据页表 翻译 成物理地址,才能真正访问内存。 页表 :每个进程都有它的独立的页表(放在内存里),用来存对虚拟页、物理页的 映射 。页表可以有多级页表,以时间换取空间(实际上,多级页表的地址翻译,并不比单级页表慢很多)。 如果直接按一个个程序加载到内存,会出现内存 碎片 。 后来出现 分段 机制,按程序的各段来存储,从而减少碎片,但是还是有很多。 所以引出分页,把程序分成更小的页(一般大小为 4KB )来管理内存。分得更小,会增加负荷,但实际上利大于弊。 通过虚拟地址 访问 数据: MMU 先通过它里面的 TLB 缓存查询,如果没有,则去内存中的 页表 进行查询。成功翻译成物理地址后,访问 一级缓存 获取数据。如果没有则访问 二级缓存 (可能还有三级缓存)。还是没有就访问 内存 。 物理内存 不够 时: 将不用的页面换出到磁盘中的 swap 分区 里。 包含: 程序代码和静态变量(根据可执行文件进行初始化,并固定了大小