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

【虛擬內(nèi)存常見問題】

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

Linux內(nèi)存管理采用的是頁式管理，使用的是多級頁表，動態(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)存一個新進(jìn)程建立的時候，

將會建立起自己的內(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)，哪些地址無數(shù)據(jù)，哪些可讀，哪些可寫，都可以通過這個鏈表記錄每個進(jìn)程已經(jīng)分配的內(nèi)存空間，都與對應(yīng)的磁盤空間映射。

2、每個程序都能看到一片完整連續(xù)的地址空間，這些空間并沒有直接關(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，

使得每個進(jìn)程都有一個連續(xù)完整的地址空間，在程序的運(yùn)行過程，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。每個段都有特定的作用。

同時計算機(jī)沒有那么多的內(nèi)存（n個進(jìn)程就需要對應(yīng)n*4G內(nèi)存），建立一個進(jìn)程，就要把磁盤上的程序文件拷貝到進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存中去，

對于有一個程序?qū)?yīng)多個進(jìn)程這種情況，浪費(fèi)內(nèi)存。

3、每個進(jìn)程的4G內(nèi)存空間只是虛擬內(nèi)存空間，每次訪問內(nèi)存空間的某個地址，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，

每個進(jìn)程只把自己目前需要的虛擬內(nèi)存空間映射并存儲到物理內(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，

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

去查看頁表，如果對應(yīng)的數(shù)據(jù)不在物理內(nèi)存中，，則缺頁異常缺頁異常的處理過程，就是把進(jìn)程需要的數(shù)據(jù)從磁盤拷貝到物理內(nèi)存中，

如果內(nèi)存已經(jīng)滿了 ，沒有空地方，那就找一個頁進(jìn)行覆蓋，當(dāng)然如果被覆蓋的頁曾經(jīng)被修改過，需要將此頁寫回磁盤。

4、竟然每個進(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，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，比如庫文件中的代碼，物理內(nèi)存中可以只存儲一份這樣的代碼，

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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