虛擬地址到物理地址轉(zhuǎn)換過(guò)程

虛擬地址和物理地址都被劃分了兩部分：

虛擬地址由虛擬頁(yè)面號(hào)VPN和虛擬地址偏移VA offset兩部分組成。同樣，物理地址由物理頁(yè)幀號(hào)PFN和物理地址偏移PA offset兩部分組成。

虛擬地址轉(zhuǎn)換成物理地址時(shí)，需要將VPN轉(zhuǎn)成PFN。PA offset通常就是VA offset。

所以物理地址 = PFN + VA offset

這里的核心就是VPN到PFN的映射，而VPN到PFN的映射關(guān)系是通過(guò)頁(yè)表記錄。就是說(shuō)，頁(yè)表存儲(chǔ)了VPN和PFN的映射關(guān)系，MMU根據(jù)VPN，在頁(yè)表中找到PFN，再把PFN和VA offset相加，就得到了物理地址，從而將虛擬地址轉(zhuǎn)為物理地址。

這里要區(qū)分一下，頁(yè)表存儲(chǔ)了VA到PA的映射關(guān)系，所以說(shuō)找到頁(yè)表就找到了物理地址。但是這個(gè)頁(yè)表是軟件提供的，MMU只負(fù)責(zé)將虛擬地址翻譯成物理地址，翻譯的依據(jù)就是頁(yè)表，MMU本身不負(fù)責(zé)創(chuàng)建頁(yè)表。所以說(shuō)，在開(kāi)啟MMU之前，系統(tǒng)就要提前建立好虛擬地址到物理地址的映射關(guān)系，然后保存到頁(yè)表中，這樣開(kāi)啟MMU時(shí)，MMU才能正確找到對(duì)應(yīng)的物理地址。

頁(yè)表在哪

頁(yè)表都存儲(chǔ)在物理內(nèi)存中， MMU將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址，需要訪問(wèn)物理內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的頁(yè)表。

實(shí)際上，頁(yè)表通常就是用一個(gè)數(shù)組來(lái)表示。

這里可能會(huì)一些疑問(wèn)：

疑問(wèn)：放到物理內(nèi)存，每次轉(zhuǎn)換都要訪問(wèn)內(nèi)存，速度不慢嗎？

答：慢。怎么解決呢？如果有cache是不是就很快了？是的，這塊cache就叫TLB。

疑問(wèn)：都放到物理內(nèi)存，占用物理內(nèi)存空間不大嗎？

答：大，怎么解決？多級(jí)頁(yè)表+缺頁(yè)異常！多級(jí)頁(yè)表可以減少內(nèi)存占用，而通常只需將一級(jí)頁(yè)表存儲(chǔ)到物理內(nèi)存，查找的時(shí)候，找不到二級(jí)頁(yè)表，觸發(fā)一個(gè)缺頁(yè)異常，這時(shí)再分配頁(yè)表，從而節(jié)省內(nèi)存。

關(guān)于頁(yè)表放到物理內(nèi)存的問(wèn)題，涉及到cache和其他的一些知識(shí)，內(nèi)容很多且比較復(fù)雜，暫時(shí)不深究，知道頁(yè)表是放在內(nèi)存中的即可。