目錄
1、物理內存的主要問題？
2、Linux段頁式存儲中的頁表
3、進程訪問內存基本流程
4、進程訪問虛擬地址時如何確認是否有頁？
5、缺頁異常是什么？如何處理？
6、page分頁的策略與page status
7、swaping和paging的區(qū)別與聯(lián)系
8、overcommit 和OOM killer

1、物理內存：

1）多個進程時，每個進程都給4G物理內存，分配完了只能等待；
2）進程直接訪問物理內存，可修改其他進程的數(shù)據(jù)/內核地址數(shù)據(jù)；
3）內存隨機分配，容易出現(xiàn)錯誤。

2、頁表共三個部分組成：

此處討論兩級頁表：
線性地址
CR3 -- 頁目錄表（包含目錄項） -- 頁表 （ 包含頁表項）
物理地址
（頁表項）--頁面

3、內存訪問：

進程 -- 內存 -- 虛擬地址 -- 物理內存 -- 物理地址

4、根據(jù)線性地址中的偏移量決定

偏移量占低12位，第0位是存在位，P=1表示頁表項指向的該頁在內存中，如果P=0，表示該頁不在內存中。

5、缺頁異常：

頁表中對應的數(shù)據(jù)不在物理內存中。
處理：
把進程需要的數(shù)據(jù)從磁盤上緩存到物理內存中。內核調用頁面異常處理程序：
通過“頁面置換算法”，找一個目標覆蓋頁，將該頁內容寫到磁盤中，將進程所需數(shù)據(jù)緩存到物理頁上，有效位變?yōu)?。

6、page status共四種：

1）已分配內存，未mapping（minor page fault）

free中的shared buffer作為虛擬地址中的一部分，當虛擬地址沒有完全mapping到物理內存，虛擬地址不夠用的時候，會引發(fā)soft（minor） page fault，需要等一小會兒完全mapping 了才行。

2）未分配物理內存（major page fault）。

3）已分配物理內存并已經mapping。

這是正常類型的page

4）已經分配物理內存已經mapping，但被swap out了。

這種情況下是物理內存不夠用了，整個程序都被swap出去了。

進程的working set是指當前在物理內存中，屬于該進程的pages組成的集合。
shrink working set指的是進程運行過程中縮小working set
page分為free page和dirty page，swap指的是將dirty page寫到交換分區(qū)去。
OOM是指系統(tǒng)已經沒有足夠的內存給進程使用，即能free的都已經free了，能swap out的也已經swap out了，再也不能擠出物理內存的情況。

page的四種交換策略：

需要時才交換；

系統(tǒng)空閑時交換；

換出但不立即釋放；

把頁面換出推遲到不能再推遲為止。

7、swapping針對程序，paging針對頁面

swapping指的整個進程，在物理內存和磁盤間swap in/swap out
tips：swap的數(shù)據(jù)kernel還是知道，因為metadata還在內核內存中。
進程中的線程結構，堆，棧必須被swap。
paging指的物理內存不夠用時程序中的頁面移入/移出磁盤

8、overcommit和OOM killer

linux虛擬內存的分配一般是“請求多少分配多少”，然而分配后不會完全映射到物理內存上，比如請求4M內存，內存僅有1M也答應；因為通常不一定會用到4M；
但也會有真的不夠用的情況，類似銀行的“擠兌危機”。這時候就需要有相應機制來處理，這就是OOM。當物理內存不夠用，磁盤該swap out的也swap out了，這時候就會出現(xiàn)OOM（out-of-memory），于是內核調用OOM killer將一些進程kill以釋放內存。

overcommit setting文件：

/proc/sys/vm/overcommit_memory

OOM配置文件：

/proc/1/oom_score_adj