虛擬地址映射到物理地址

Question

我有一個疑問，當每個進程有它自己的單獨的頁表，那麼爲什麼有系統寬的頁表需要？另外，如果Page表是將虛擬地址映射到物理地址，那麼我認爲兩個進程可映射到相同的物理地址，因爲所有進程都具有相同的虛擬地址空間。系統範圍頁面表上的任何良好鏈接也將解決我的問題？

Answer 1

每個進程都有自己獨立的虛擬地址空間 - 兩個進程可以將virtpage 1映射到不同的物理頁面。進程可以參與共享內存，在這種情況下，它們每個都有一些virtpage映射到同一個頁面。

一個進程的虛擬地址空間可以用來將virtpages映射到物理頁面，映射到內存映射的文件，設備等。虛擬頁面不必連線到RAM。一個進程可以對整個1GB文件進行內存映射 - 在這種情況下，其物理內存使用量可能只有幾兆，但其虛擬地址空間使用量將爲1GB或更多。許多進程都可以這樣做，在這種情況下，所有進程的虛擬地址空間使用總和可能是40 GB，而總物理內存使用率可能只有100 megs;這在32位系統上很容易實現。

由於許多進程加載相同的庫，操作系統通常將庫放在一組只讀可執行頁面中，然後在每個進程的virtpage空間中加載映射以指向一組頁面，節省物理內存。

進程可能沒有指向任何內容的virtpage映射，例如，如果進程內存的一部分被寫入頁面文件 - 進程將嘗試訪問該頁面，CPU將觸發頁面錯誤，操作系統將看到頁面錯誤，並通過暫停進程來處理它，從頁面文件中將頁面讀回到內存中，然後恢復進程。

通常有3種類型的頁面錯誤。第一種類型是CPU在TLB中沒有虛擬物理映射 - 處理器調用操作系統中的頁面錯誤軟件中斷，操作系統將映射放入該進程的處理器中，然後proc重新運行違規說明。這些每秒發生數千次。

第二種類型是操作系統沒有映射，因爲如上所述，因爲該進程的內存已被交換到磁盤。這些在輕載機器上很少發生，但是隨着內存壓力的增加，每秒鐘可以達到100秒到1000秒，甚至更多，這種情況經常發生。

第三種類型是操作系統沒有映射，因爲映射不存在 - 進程試圖訪問不屬於它的內存。這會生成段錯誤，並且通常會終止該進程。這些不應該經常發生，並且完全取決於軟件在機器上的寫入方式，並且與計劃或機器負載無關。

即使你已經知道，我想我把它扔進社區。