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我記得老師上課講過，頁表中的O通常表示這一頁被置為無效或者不在物理內(nèi)存中。所以當(dāng)?shù)刂忿D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)查到這個(gè)標(biāo)記時(shí)，就說明當(dāng)前訪問的頁面還沒被加載進(jìn)內(nèi)存。這個(gè)時(shí)候系統(tǒng)不會(huì)直接報(bào)錯(cuò)，而是會(huì)引發(fā)一次缺頁異常，由操作系統(tǒng)的頁面置換機(jī)制來處理，比如從磁盤讀取對(duì)應(yīng)頁到內(nèi)存，改寫頁表的狀態(tài)位為有效，然后再重新執(zhí)行這條指令。這其實(shí)就是虛擬內(nèi)存的核心機(jī)制之一
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從原理上來說，當(dāng)?shù)刂忿D(zhuǎn)換發(fā)現(xiàn)頁表項(xiàng)標(biāo)志為O時(shí)，說明該頁未被加載進(jìn)內(nèi)存或已被置換出去。此時(shí)硬件會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)缺頁中斷信號(hào)，轉(zhuǎn)交操作系統(tǒng)處理。系統(tǒng)會(huì)檢查該頁是否存在于輔存中，若存在則為其分配空閑內(nèi)存頁框，完成頁面調(diào)入，并修改頁表項(xiàng)狀態(tài)為在內(nèi)存。之后指令會(huì)被重新執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的正確映射。這也是為什么我們能用比實(shí)際內(nèi)存更大的程序的原因
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這種情況其實(shí)挺常見的，我之前學(xué)操作系統(tǒng)的時(shí)候也遇到過類似的問題。當(dāng)頁表里的標(biāo)志位是O的時(shí)候，一般來說就是代表這一頁目前不在內(nèi)存里，也就是所謂的缺頁了。這時(shí)候地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)就會(huì)觸發(fā)一個(gè)缺頁中斷，然后操作系統(tǒng)就得去處理這個(gè)中斷，把需要的那一頁從外存調(diào)入內(nèi)存，更新頁表項(xiàng)，再恢復(fù)執(zhí)行。整個(gè)過程對(duì)用戶程序來說是透明的，但確實(shí)會(huì)拖慢一點(diǎn)速度
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其實(shí)這個(gè)問題在實(shí)際應(yīng)用中挺關(guān)鍵的，尤其是在內(nèi)存緊張的情況下。如果頁表中的標(biāo)志是O，那就意味著這個(gè)頁當(dāng)前沒有駐留在主存中，可能是被換出到硬盤了。這時(shí)候CPU不能繼續(xù)正常尋址，必須交給操作系統(tǒng)來處理缺頁中斷。系統(tǒng)會(huì)找到對(duì)應(yīng)的磁盤位置，把數(shù)據(jù)讀回來，分配物理頁框，更新頁表，最后再讓程序繼續(xù)運(yùn)行。雖然整個(gè)過程很快，但頻繁缺頁的話電腦就會(huì)明顯變卡
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