Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類(lèi)UNIX操作系統(tǒng)，是款獨(dú)立的非常強(qiáng)大的系統(tǒng)，有著很多的愛(ài)好者，那么今天我們就一起來(lái)了解一下他那獨(dú)特的虛擬內(nèi)存機(jī)制吧。

【虛擬內(nèi)存常見(jiàn)問(wèn)題】

1、每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的4G內(nèi)存空間，各個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存空間具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。

Linux內(nèi)存管理采用的是頁(yè)式管理，使用的是多級(jí)頁(yè)表，動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與主存、輔存共同實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存一個(gè)新進(jìn)程建立的時(shí)候，

將會(huì)建立起自己的內(nèi)存空間，此進(jìn)程的數(shù)據(jù)，代碼等從磁盤(pán)拷貝到自己的進(jìn)程空間，哪些數(shù)據(jù)在哪里，

都由進(jìn)程控制表中的task_struct記錄，task_struct中記錄中一條鏈表，記錄中內(nèi)存空間的分配情況，

哪些地址有數(shù)據(jù)，哪些地址無(wú)數(shù)據(jù)，哪些可讀，哪些可寫(xiě)，都可以通過(guò)這個(gè)鏈表記錄每個(gè)進(jìn)程已經(jīng)分配的內(nèi)存空間，都與對(duì)應(yīng)的磁盤(pán)空間映射。

2、每個(gè)程序都能看到一片完整連續(xù)的地址空間，這些空間并沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)到物理內(nèi)存，而是操作系統(tǒng)提供了內(nèi)存的一種抽象概念，

使得每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)連續(xù)完整的地址空間，在程序的運(yùn)行過(guò)程，再完成虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換。

我們同樣知道，進(jìn)程的地址空間是分段的，存在所謂的數(shù)據(jù)段，代碼段，bbs段，堆，棧等等。每個(gè)段都有特定的作用。

同時(shí)計(jì)算機(jī)沒(méi)有那么多的內(nèi)存（n個(gè)進(jìn)程就需要對(duì)應(yīng)n*4G內(nèi)存），建立一個(gè)進(jìn)程，就要把磁盤(pán)上的程序文件拷貝到進(jìn)程對(duì)應(yīng)的內(nèi)存中去，

對(duì)于有一個(gè)程序?qū)?yīng)多個(gè)進(jìn)程這種情況，浪費(fèi)內(nèi)存。

3、每個(gè)進(jìn)程的4G內(nèi)存空間只是虛擬內(nèi)存空間，每次訪問(wèn)內(nèi)存空間的某個(gè)地址，都需要把地址翻譯為實(shí)際物理地址所有進(jìn)程共享同一物理內(nèi)存，

每個(gè)進(jìn)程只把自己目前需要的虛擬內(nèi)存空間映射并存儲(chǔ)到物理內(nèi)存上進(jìn)程要知道哪些內(nèi)存地址上的數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存上，哪些不在，還有在物理內(nèi)存上的哪里，

需要頁(yè)表記錄頁(yè)表的每一個(gè)表項(xiàng)分為兩部分，第一部分記錄此頁(yè)是否在物理內(nèi)存上，第二部分記錄物理內(nèi)存的地址當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)某個(gè)虛擬地址，

去查看頁(yè)表，如果對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)不在物理內(nèi)存中，，則缺頁(yè)異常缺頁(yè)異常的處理過(guò)程，就是把進(jìn)程需要的數(shù)據(jù)從磁盤(pán)拷貝到物理內(nèi)存中，

如果內(nèi)存已經(jīng)滿(mǎn)了 ，沒(méi)有空地方，那就找一個(gè)頁(yè)進(jìn)行覆蓋，當(dāng)然如果被覆蓋的頁(yè)曾經(jīng)被修改過(guò)，需要將此頁(yè)寫(xiě)回磁盤(pán)。

4、竟然每個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存空間都是一致而且固定的，所以鏈接器在鏈接執(zhí)行文件時(shí)，可以設(shè)定內(nèi)存地址，而 不用去管這些數(shù)據(jù)最終實(shí)際的內(nèi)存地址，

這是有獨(dú)立內(nèi)存 空間的好處當(dāng)不同的進(jìn)程使用同樣的代碼時(shí)，比如庫(kù)文件中的代碼，物理內(nèi)存中可以只存儲(chǔ)一份這樣的代碼，

不同的進(jìn)程只需要把自己的虛擬內(nèi)存映射過(guò)去就可以了，節(jié)省內(nèi)存在程序需要分配連續(xù)的內(nèi)存空間的時(shí)候，

只需要在虛擬內(nèi)存空間分配連續(xù)空間，而不需要實(shí)際物理內(nèi)存的連續(xù)空間，可以利用碎片。

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