参考：小林coding

虚拟内存存在的目的？

为了能够同时运行多个进程同时进程之间互不干扰
虚拟地址通过MMU找到物理地址

物理内存怎么映射的？

物理内存的映射方法主要有两种，内存分段和内存分页

内存分段

把程序的不同区，分段映射

会存在问题：内存碎片、内存交换效率低

内存碎片很好理解，解决办法是：
先写入硬盘，再读回内存，位置都是紧贴在一起

内存交换效率低
每次内存交换都要交换一个程序的段，会导致交换效率低

内存分页

Linux下一个页大小是4KB

页表存储在内存中，MMU将虚拟内存转成物理内存地址

流程：

• 进程访问的虚拟地址在页表内查不到，此时会出现缺页异常
• 进入系统内核空间分配物理内存，更新进程页表

内存不够的情况：

• 会把最近没有使用的页内存释放，写入硬盘（换出）
• 需要时再加载回来（换入）

内存分页映射

如果只用一个页表，那么在进程增多时，页表的大小会特别大

多级页表

多级页表的一级页表可以覆盖整个内存空间

如果某个一级页表项没有被用到，二级页表就不会被创建

需要时才会创建。

64位操作系统的页表分级：
全局页目录项PGD
上层页目录项PUD
中间页目录项PMD
页表项PTE

TLB

页表cache
把最常访问的页表存储到访问速度更快的cache
称为页表缓存，快表

CPU 在寻址时，会先查 TLB，如果没找到，才会继续查常规的⻚表。

段页式内存管理

先划成段，再从段里划成页

Linux内存管理

linux使用页式内存管理
虚拟内存地址分为内核空间和用户空间
所有进程的虚拟地址中的内核空间地址指向同一物理内存空间

用户空间

分为：

• 程序文件段，.text
• 已初始化数据段，.data
• 未初始化数据段，.bss
• 堆段
• 文件映射段
• 栈段