Question

在阅读this问题及其答案时，我无能为力，但想想为什么硬件必须支持虚拟内存？

例如我不能用软件模拟这种行为（例如，o.s表示所有内存作为某个表，拦截所有与内存相关的操作并自行进行映射）？

是否有任何操作系统可以实现此类技术？

Answer 1

据我所知，否。

intercept all memory related actions？它看起来不可能，但我必须非常慢。

例如，假设此代码：

int f(int *a1, int *b1, int *c1, int *d1)
{
    const int n=100000;

    for(int j=0;j<n;j++){
        a1[j] += b1[j];
        c1[j] += d1[j];
    }
}

(From here >o<)

这个简单的循环由gcc -std=c99 -O3和gcc 4.8.3编译成以下代码：

push   %edi                     ; 1
xor    %eax,%eax
push   %esi                     ; 2
push   %ebx                     ; 3
mov    0x10(%esp),%ecx          ; 4
mov    0x14(%esp),%esi          ; 5
mov    0x18(%esp),%edx          ; 6
mov    0x1c(%esp),%ebx          ; 7
mov    (%esi,%eax,4),%edi       ; 8
add    %edi,(%ecx,%eax,4)       ; 9
mov    (%ebx,%eax,4),%edi       ; 10
add    %edi,(%edx,%eax,4)       ; 11
add    $0x1,%eax
cmp    $0x186a0,%eax
jne    15 <_f+0x15>             ; 12
pop    %ebx                     ; 13
pop    %esi                     ; 14
pop    %edi                     ; 15
ret                             ; 16

即使这个非常简单的功能也有 16 机器码来访问内存。可能OS的模拟代码有数百个机器代码，然后我们可以猜测这个内存访问代码＆＃39;速度至少会减慢数百倍。

此外，您只能观看内存访问代码。您的处理器可能没有此功能，您应该使用逐步调试，例如x86的陷阱标记，并且每次都检查每个命令。

事情变得更糟 - 检查代码还不够。您可能希望IP（指令指针）也遵循操作系统的虚拟内存规则，因此您必须在每个代码运行后检查IP是否超出页面边界。您还必须非常谨慎地处理可以更改IP的代码，例如jmp, call, ret, ...

我认为它无法有效实施。 无法有效实施。速度是操作系统最重要的部分之一。如果操作系统变得有点慢，则所有系统都会受到影响。在这种情况下，它不是一点 - 您的计算机变慢很多很多。此外，正如我上面所说，实现这一点非常困难 - 我宁愿写一个处理器的仿真器，它具有硬件支持的虚拟内存，而不是这个疯狂的工作！

没有硬件支持的虚拟内存

1 个答案: