内存寻址中的页表与虚拟内存中的页表

在大多数技术文献中，“虚拟内存”意味着第一件事：它是虚拟地址和物理地址之间的转换。它用于将进程彼此隔离并与实际硬件隔离，并简化操作系统的内存管理。

虚拟内存由页表定义，该页表包含每个虚拟页的物理地址。它还包含其他参数：页面是可写的吗？可执行？它是仅内核的吗？它真的存在吗？替换页表会更改虚拟内存的映射 - 这就是操作系统在进程之间切换的方式。在大多数 CPU 体系结构中，页表格式由 CPU 决定 - 因为它由硬件读取。然而，软件驱动的系统也存在（臭名昭著的 - MIPS）。表格的内容由操作系统填写 - 它决定哪些地址将映射到什么。

每个进程通常都有自己的页表 - 尽管实际上没有什么可以阻止两个进程共享一个页表。实际上，在某些系统中，线程只是具有相同页表的进程。

第二件事通常称为“页面交换”，或简称为“交换”。我只在外行人的半营销材料中看到它被称为“虚拟记忆”。页面交换完全由操作系统在软件中完成：

• 首先，页面从虚拟内存中取消映射 - 页面表中的记录被标记为“不存在”。然后，操作系统将物理页面存储在磁盘上。
• 如果程序访问分页内存 - CPU 会触发页面错误，并跳转到操作系统代码。然后，OS 重新加载页面，并将其映射到页面表中。

磁盘和虚拟地址之间的映射完全是操作系统的问题 - 它可以使用任何内部数据结构。我从未听说过它被称为“页表”——但我想它并非完全不准确。大多数 CPU 还允许操作系统使用页表中的空记录 - 只要它不触及“不存在”位。