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更加有效的管理内存，系统提供了一种对主存的抽象概念，叫做虚拟内存

物理寻址：

虚拟寻址： 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，每个字节有一个唯一的虚拟地址，作为数组的索引。VM系统将虚拟内存分割为虚拟页，物理内存被分割为物理页（页帧）

如图有一个8个虚拟页的虚拟内存，虚拟页0、3未被分配，因此磁盘上还不存在，虚拟页1、4、6被缓存到物理内存中，页2、5、7已经被分配，但并未缓存到主存中

页表将虚拟页映射到物理页

页命中：CPU读VP2中的虚拟内存，VP2被缓存在DRAM中，地址翻译硬件将虚拟地址作为一个索引定位PTE2，并从内存读取，因为设置了有效位，那么地址翻译硬件就知道VP2是缓存在内存中

缺页：DRAM缓存不命中。CPU引用VP3中的一个字，VP3并未缓存在DRAM中，地址翻译硬件从内存读取PTE3，从有效位推断VP3未被缓存，触发缺页异常，选择一个牺牲页，内核从磁盘复制VP3到内存的PP3，更新PTE3

VM缺页之前，对VP3的字的引用不命中，触发缺页

VM缺页之后，缺页处理程序选择VP4作为牺牲页，用VP3的副本取代

操作系统为每个进程提供独立的页表，因而也就是独立的虚拟地址空间，多个虚拟页面可以映射到同一个共享物理页面上

地址翻译

如图展示了MMU如何利用页表实现映射，CPU中的一个控制寄存器，页表基址寄存器指向当前页表，n位虚拟地址包含：一个p位的虚拟页面偏移、一个n-p位的虚拟页号

CPU硬件执行步骤：

多级页表

使用k级页表地址翻译

Core i7的内存系统：

Core i7地址翻译：

Linux虚拟内存系统

内核为系统中每个进程维护一个单独的任务结构（task_struct），一个Linux进程的虚拟内存：

Linux组织虚拟内存的方式： 任务结构的一个条目指向mm_struct，描述了虚拟内存的当前状态，pgd指向第一级页表的基址，mmap指向一个vm_area_structs的链表

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