缺页中断论文文献

虚拟内存空间的物理根本可以说就是页表了，没有页表虚拟地址空间是无法幻化出让人眼花缭乱的变化。 当然，页表本身已经够让人眼花缭乱了。那就先让我们来看一下页表的样子先。 看完了，其实也就是那样。原来觉得很难很神秘的东西，现在看来好像也就那样。 那这张表怎么填写呢？当然途径不止一条，不过最重要的就是缺页中断了。总的来讲就是按照虚拟地址来遍历整个页表，根据不同PTE的状态做不同的处理。 看过了页表构造的过程（虽然糙了点），那也该看看页表释放的过程。当然我不确定是不是有很多地方可以做释放的动作，不过下面这个函数是我找到的接口之一。 其中unmap_vmas释放了真正对应的内存，而free_pgtables才释放页表。 写到这里，感觉写完了，估计是很多细节自己还不知道。没事，留着以后有新发现再来挖掘。

malloc()和mmap()等内存分配函数，在分配时 只是建立了进程虚拟地址空间，并没有分配虚拟内存对应的物理内存。 当进程访问这些没有建立映射关系的虚拟内存时，处理器自动触发一个缺页异常。

缺页中断：在请求分页系统中，可以通过查询页表中的状态位来确定所要访问的页面是否存在于内存中。每当 所要访问的页面不在内存时 ，会产生一次缺页中断，此时操作系统会根据页表中的外存地址在外存中找到所缺的一页，将其调入内存。

缺页本身是一种中断，与一般的中断一样，需要经过4个处理步骤：

1、保护CPU现场

2、分析中断原因

3、转入缺页中断处理程序进行处理

4、恢复CPU现场，继续执行

但是缺页中断是由于所要访问的页面不存在于内存时，由硬件所产生的一种特殊的中断，因此，与一般的中断存在区别：

1、在指令执行期间产生和处理缺页中断信号

2、一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断

3、缺页中断返回是，执行产生中断的一条指令，而一般的中断返回是，执行下一条指令。

当访问一个内存中不存在的页，并且内存已满 ，则需要从内存中调出一个页或将数据送至磁盘对换区，替换一个页，这种现象叫做缺页置换。当前操作系统最常采用的缺页置换算法如下：

当前最常采用的就是LRU算法。

do_page_fault是缺页中断的核心函数，主要工作交给__do_page_fault处理，然后进行一些异常处理__do_kernel_fault和__do_user_fault。 __do_page_fault查找合适的vma，然后主要工作交给handle_mm_fault；handle_mm_fault的核心又是handle_pte_fault。

handle_pte_fault中根据也是否存在分为两类：do_fault( 文件映射缺页中断 )、do_anonymous_page( 匿名页面缺页中断 )、do_swap_page()和do_wp_page( 写时复制 )。

FIFO是先进先出算法，当CPU需要访问的页不在内存中时产生了缺页中断，缺页中断是一段程序就是把外存中的页调入内存，还需要把内存中原有的页放回到外存。缺页中断率就是一个进程执行过程中缺页的次数除以需访问页的总次数得到缺页中断率，这个值越小越好。满意请采纳。