3.缺页异常

缺页异常是操作系统管理内存的重要机制。当PTE的P位为0时,CPU会引发缺页异常。Windows利用这一机制高效使用物理内存,通过虚拟内存(如pagefile.sys)来扩展内存。异常处理程序会根据PTE状态决定如何处理,如从页面文件加载数据、分配新物理页或处理写拷贝等情况。无效PTE的4种情况包括页面在文件中、要求0页面、转移和未分配页面。此外,保留与提交的概念及写拷贝机制也会影响缺页异常的处理方式。

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在这里插入图片描述
P: 当前页面是否有效
当CPU访问一个地址,其PTE的P位为0,此时会产生缺页异常

缺页异常Windows每一秒都在发生,Windows使用缺页异常可以更加有效的使用这个物理页。

比如你当前有效的物理内存只有2M,在某个地方被使用了就会一直被占用,必须要它释放我们才能用,这样的话效率是非常低的。

Windows是只有正在被使用的线性地址才会给你挂上物理页,如果你的线性地址隔了一段时间没使用或者当前的物理页快被占用完了,这时它会将你这些物理页的数据拿出来存到硬盘上

右键我的电脑 -> 属性 -> 高级 -> 性能下的设置 -> 高级 ->虚拟内存更改
设置虚拟内存后它会在你的c盘下生成一个pagefile.sys,它的大小刚好是你设置的虚拟内存大小。

当你的物理页不够用了,这时系统会将物理页里的数据放到pagefile.sys这个文件中,再将这个物理页跟程序使用。

如果我们在某个程序中使用了0x12345678这个线性地址,它的物理页被存放的pagefile.sys了,如果我门在次使用这个地址就出问题了,这时就需要用到缺页异常了

无效PTE的4种情况

在这里插入图片描述
图a:位于页面文件中
当你的线性地址的物理页被存放到页面文件(pagefile.sys)中的时候,你的PTE就会变成这样

CPU访问了这地址你的p:0,进入缺页异常处理程序,缺页异常位于idt表里的E号中断。

进入缺页异常处理它会回头查看你的

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