csapp-虚拟内存

引子

一个程序给物理内存地址 1000 赋值也就是存入了一些数据后，另一个程序也同样给这个地址赋值，那么第二个程序的赋值会覆盖掉第一个程序所赋的值，这会造成两个程序同时崩溃。

物理寻址使得内存中运行两个以上的程序几乎不可能，因此我们需要虚拟内存（Virtual Memory）。

缓存

虚拟内存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.
。VM系统把磁盘切割成P字节大小的“虚拟页”，把物理主存（DRAM）分割成同样大小的“物理页”。如图，VP1（虚拟内存）加载进了PP1（注意图中右边的为物理内存，左边为磁盘）

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页表
页表 是一个页表条目 (Page Table Entry, PTE)的数组，将虚拟页地址映射到物理页地址。

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虚拟内存有3种状态：未分配，未缓存，已缓存。当我们分配一个新页面时（例如malloc），是在磁盘创建一个新空间并更新PTE5。此时虚拟内存使已分配未缓存的。等到需要实际使用该页面时，PTE会根据淘汰算法（LRU）淘汰调某个PP，例如PP3。加载VP5进PP3的位置，PTE5指向PP3的位置。原来的PTE4指向磁盘中VP4的物理地址。

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