參考：
- 《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》
- https://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3418026.html
基本思想：
每個(gè)進(jìn)程擁有自己的地址空間带饱，地址空間被分成許多塊元媚，稱為頁(yè)面疼蛾，每一頁(yè)有連續(xù)的地址范圍
與地址空間一樣，物理內(nèi)存也被分成許多塊愉舔，塊的大小與頁(yè)一樣大钢猛，稱為頁(yè)框。
頁(yè)映射到頁(yè)框屑宠，被程序引用厢洞，一旦程序引用到未映射的頁(yè)，就會(huì)發(fā)生缺頁(yè)中斷典奉，把引用的頁(yè)映射到頁(yè)框躺翻，再重新進(jìn)行引用。
分頁(yè)
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進(jìn)程并不直接引用物理內(nèi)存地址卫玖，而是先引用虛擬地址公你，再由內(nèi)存管理單元（Memory Manaement Unit, MMU）把虛擬地址映射為物理內(nèi)存地址。
如下圖
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虛擬地址與物理內(nèi)存地址的映射為頁(yè)面與頁(yè)框的映射關(guān)系假瞬，頁(yè)面映射到了頁(yè)框就意味著該頁(yè)面在物理內(nèi)存上陕靠。
如下圖
image 一旦進(jìn)程引用到了未映射的頁(yè)面，就會(huì)發(fā)生缺頁(yè)中斷脱茉，從映射的頁(yè)面中選一個(gè)剪芥，換上要用的頁(yè)面，再重新進(jìn)行引用琴许。
頁(yè)表
每個(gè)進(jìn)程都有自己的頁(yè)表税肪，用于記錄自己的虛擬地址和物理內(nèi)存地址的映射情況，頁(yè)表存在MMU榜田。切換進(jìn)程的時(shí)候,頁(yè)表也會(huì)切換益兄。
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頁(yè)表的最簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)是：把虛擬地址分成虛擬頁(yè)號(hào)（高位部分）和偏移0量（低位部分）。
虛擬頁(yè)號(hào)作為頁(yè)表的索引箭券，找到相應(yīng)的頁(yè)表項(xiàng)净捅，從而找到頁(yè)框號(hào)，再由頁(yè)框號(hào)和偏移量構(gòu)成物理內(nèi)存地址辩块。
如下圖：
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頁(yè)表項(xiàng)的結(jié)構(gòu)基本如下：
- 在/不在位：1有效蛔六；0無(wú)效荆永，引發(fā)缺頁(yè)中斷
- 修改位：1被修改過，移除頁(yè)框時(shí)要寫回磁盤国章；0未修改過屁魏，無(wú)需寫回磁盤。
- 保護(hù)位：1讀/寫捉腥；2只讀
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高速緩存禁止位：對(duì)于映射到設(shè)備的頁(yè)面，不能用被緩存的副本你画，要用最新的內(nèi)容抵碟。（如鍵盤）
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頁(yè)表并不保存頁(yè)面的磁盤地址，由另外的機(jī)制來(lái)保存坏匪。
關(guān)于分頁(yè)的兩個(gè)問題
- 虛擬地址到物理內(nèi)存地址的映射必須非衬獯快
- 如果虛擬地址空間很大，那頁(yè)表也會(huì)很大适滓。
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加速分頁(yè)過程
解決第一個(gè)問題敦迄，使用快表（TLB）。TLB是MMU的緩存凭迹，用于存儲(chǔ)經(jīng)常被訪問到的頁(yè)表項(xiàng)罚屋。
軟失效： 頁(yè)面訪問不在TLB，在內(nèi)存嗅绸。僅需更新一下TLB脾猛，不需要產(chǎn)生磁盤I/O。
硬失效：頁(yè)面不在內(nèi)存鱼鸠。發(fā)生缺頁(yè)中斷猛拴。
針對(duì)大內(nèi)存的頁(yè)表
解決第二個(gè)問題。-
多級(jí)頁(yè)表
把虛擬地址劃分為PT1,PT2蚀狰，Offset愉昆，PT1作為頂級(jí)頁(yè)表的索引，PT2作為二級(jí)頁(yè)表的索引麻蹋。
結(jié)構(gòu)上類似B+樹跛溉。
一般最多2級(jí)，再往上會(huì)帶來(lái)更大的復(fù)雜性哥蔚。
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對(duì)于32位還可以接受倒谷，64位需要耗費(fèi)的空間太大。
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倒排頁(yè)表
一個(gè)頁(yè)框?yàn)橐粋€(gè)表項(xiàng)糙箍，而不是一個(gè)頁(yè)面為一個(gè)表項(xiàng)渤愁，這樣頁(yè)表的大小取決于頁(yè)框的數(shù)量而不是虛擬地址的大小。
缺點(diǎn)：虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理內(nèi)存地址時(shí)要遍歷整個(gè)頁(yè)表深夯。
改進(jìn)：使用哈希表來(lái)存儲(chǔ)抖格。用虛擬地址來(lái)散列诺苹。這樣無(wú)需遍歷。
頁(yè)面置換算法
其他
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分離數(shù)據(jù)段和代碼段雹拄，節(jié)省地址空間
image 父子進(jìn)程共享代碼段收奔，數(shù)據(jù)段使用寫時(shí)復(fù)制。
寫時(shí)復(fù)制即數(shù)據(jù)段在未被修改時(shí)共享滓玖，一旦發(fā)生修改操作坪哄，就復(fù)制數(shù)據(jù)段，父子進(jìn)程擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)段势篡。清除策略
啟動(dòng)一個(gè)分頁(yè)守護(hù)進(jìn)程的后臺(tái)進(jìn)程翩肌，定期喚醒檢查分頁(yè)情況，在空閑頁(yè)框過少時(shí)禁悠，通過頁(yè)面置換算法確蹦罴溃空閑頁(yè)框的數(shù)量。
