地址转换示例

Question

我对地址空间有疑问。 我认为如果 4 GB 的 RAM 被分成两半，内核空间（1GB）和用户空间（3GB）。

1] RAM 是否也像硬盘一样维护堆栈、堆、代码和数据部分。

2] 运行的进程会不会没有给堆栈、数据、代码和堆必须在 RAM 中增长的边界。

3] 我的想法是堆栈、堆、代码和数据段都在进程创建时给进程的连续地址空间中。

4] 由于进程在物理内存中不连续，CPU 如何获取进程的正确地址来执行。

Answer 1

不，只有虚拟内存地址空间被一分为二。物理内存，即机器中的 RAM，包含映射到虚拟内存地址的完全随机的块集合。来自操作系统页面和用户程序页面。就像图片显示的一样，虽然在底部显示操作系统页面有点误导。

映射不断变化，页面错误是将虚拟内存页面映射到 RAM 的基本机制。当程序访问 RAM 中尚不存在的虚拟内存页面时触发。根据需要，可以取消映射 RAM 页面以腾出空间，它们的内容要么被丢弃，要么被写入页面文件。代码通常是可丢弃的，它可以从可执行文件中读回，数据通常不是。

RAM 中的某些页面是特殊的，它们包含驱动程序使用的代码和数据。它们是页面锁定的。当驱动程序处理设备中断时需要，并且中断处理程序使用的代码/数据必须存在于 RAM 中以允许处理中断，在如此关键的时间不能承受页面错误。图片是这样绘制的可能原因。