我们看到进程的虚拟地址（在分页系统中），这些虚拟地址存在于何处？

Question

我们看到虚拟地址对应于任何指令，所以我的问题是这些虚拟地址存在于何处？如果我们在gdb中看到反汇编，我们看到虚拟地址这些地址在哪里？请不要说它只是必须通过页表映射到物理地址的虚拟地址，我知道但是我们在gdb中看到的这些虚拟地址存在于何处？在RAM或硬盘中？

Answer 1

虚拟地址不存在与街道地址不存在的方式相同。只有街道地址引用的房屋可以存在，并且以相同的方式，虚拟地址引用的存储可以（但不是必须）存在。什么样的存储取决于系统。通常它是RAM，但它也可以是ROM，内存映射外设，开放总线（即没有）或其他东西。

Answer 2

CPU寄存器，内存和任何其他存储（包括磁盘）中可能存在地址（或任何其他数值）。但这对你来说可能并不令人惊讶，也不是你所要问的。

如果我们谈论的是32位x86页面翻译，那么页面表格不包含经过翻译到物理地址的虚拟地址。页表只包含物理地址，但不包含虚拟地址。不需要在页表内存储虚拟地址。

让我们简化一下，假设系统只有一个页表，这个页表包含1024个代码/数据页的物理地址。这里的虚拟地址在哪里？它们几乎是页表的索引。如果页面大小为4KB且所有地址都是22位，则虚拟地址的12个低位指定代码/数据页面内的位置（0到4095），虚拟地址的10个高位选择其中一个页表中有1024页。当CPU使用虚拟地址访问内存时，它会将虚拟地址分解为页表的索引和所选页面中的偏移量。然后它获取页面的物理地址（来自页面表），在页面中添加偏移量，然后使用生成的物理地址读取或写入内存。

Answer 3

回答与x86相关的问题的整体简化可能是：

如果发现指令指针（IP）与标记为 not present 的页面中的虚拟内存地址相关联，则会导致页面错误。页面错误处理程序将加载带有代码的空闲页面框架，将其映射到虚拟内存，标记虚拟页面 present ，然后使用新加载的指令返回虚拟内存位置。将尝试执行该指令。

如果指令访问引用不存在的虚拟内存地址的内存操作数，则它们也会引起其他页面错误。页面处理程序将发生页面错误，页面处理程序将所需数据加载到空闲页面框架中，将其映射到虚拟内存，将虚拟页面标记为 present ，然后返回到导致该页面的指令故障。此时再次重试该指令。

操作系统用于维护页面框架的确切机制;维护页面表和目录;决定从哪里/如何加载数据/代码的实现细节将有所不同。关键是页面错误是将数据/代码加载到虚拟内存页面的主要机制，虚拟内存页面可能已被操作系统标记为不存在。