虛擬地址
在虛擬內(nèi)存出現(xiàn)以前，程序?qū)ぶ酚玫亩际俏锢淼刂?，這種方式存在幾個問題
1、程序能尋址的范圍是有限的，取決于CPU的地址線條數(shù)，比如32位的操作系統(tǒng)可供尋址的范圍是2^32次，即4g。因此每個程序都要分配4g的內(nèi)存，并且這是固定的。因為物流內(nèi)存是有限的，多個進程執(zhí)行的時候，內(nèi)存不夠用，于是沒有分配到資源的進行就只能等待，很沒用效率。
2、由于內(nèi)存是隨機分配的，因此程序運行時的地址也是不正確。
3、缺少安全性，通過指針直接訪問物理地址，其它進程可能會修改其它進程的數(shù)據(jù)，甚至內(nèi)核的數(shù)據(jù)。
為了解決上述問題，出現(xiàn)了虛擬內(nèi)存。
每個程序運行都會被分配4g虛擬內(nèi)存（后續(xù)都以32位操作系統(tǒng)為例），虛擬內(nèi)存所對應(yīng)的地址便是虛擬地址，它是連續(xù)的。其實程序以為自己分配到是4g內(nèi)存，但真正被分配到的物理內(nèi)存只有一點點，實際正在運行用了多少內(nèi)存，便會分配多少內(nèi)存。同樣，進程也只是認為內(nèi)存地址是連續(xù)的，實際上，它的數(shù)據(jù)是存儲在多個物理內(nèi)存碎片上，還有一部分存儲在外部存儲器上（磁盤），在需要時，將數(shù)據(jù)交換進內(nèi)存。
進程要訪問一個地址，必須要將虛擬內(nèi)存轉(zhuǎn)換成真正的物理地址。每個進程共享一整塊物理內(nèi)存，每個進程只把自己目前需要訪問的虛擬地址空間映射到物理內(nèi)存上。
頁表的具體訪問過程
1.CPU想訪問虛擬地址所在的虛擬頁，根據(jù)頁表，找出頁表中對應(yīng)的頁表項，判斷有效位
2.若有效位為1，則表示有對應(yīng)的物理地址，直接返回
3.若有效位位0，則表示數(shù)據(jù)在磁盤上，發(fā)生缺頁異常，中斷運行，將磁盤文件內(nèi)容緩存到該物理地址對應(yīng)的頁上，然后將有效位變成1，第二部分存儲物理內(nèi)存對應(yīng)地址。
4.缺頁處理完，返回中斷前的命令，重新執(zhí)行。此時緩存命中
5.將找到的內(nèi)容映射到高速緩存區(qū)，CPU從高速緩存區(qū)讀取該值，結(jié)束。
