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 ## 虚拟内存
 
-虚拟内存的目的是为了让物理内存扩充成更大的逻辑内存，从而让程序获得更多的可用内存。
+虚拟内存的目的是为了让物理内存扩充成更大的逻辑内存，从而让程序获得更多的可用内存。此外，每个进程都有独立的地址空间，一个进程无法直接访问另一个进程的内存，操作系统还可以按页设置读写和执行权限。
 
-为了更好的管理内存，操作系统将内存抽象成地址空间。每个程序拥有自己的地址空间，这个地址空间被分割成多个块，每一块称为一页。这些页被映射到物理内存，但不需要映射到连续的物理内存，也不需要所有页都必须在物理内存中。当程序引用到不在物理内存中的页时，由硬件执行必要的映射，将缺失的部分装入物理内存并重新执行失败的指令。
+为了更好的管理内存，操作系统将内存抽象成地址空间。每个程序拥有自己的地址空间，这个地址空间被分割成多个块，每一块称为一页。这些页被映射到物理内存，但不需要映射到连续的物理内存，也不需要所有页都必须在物理内存中。当程序引用到不在物理内存中的页时，硬件触发缺页中断，由操作系统将缺失的页装入物理内存，再重新执行失败的指令。
 
 从上面的描述中可以看出，虚拟内存允许程序不用将地址空间中的每一页都映射到物理内存，也就是说一个程序不需要全部调入内存就可以运行，这使得有限的内存运行大程序成为可能。例如有一台计算机可以产生 16 位地址，那么一个程序的地址空间范围是 0\~64K。该计算机只有 32KB 的物理内存，虚拟内存技术允许该计算机运行一个 64K 大小的程序。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/7b281b1e-0595-402b-ae35-8c91084c33c1.png"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/vm-mapping.png" width="640px"/> </div><br>
 
 ## 分页系统地址映射
 
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 一个虚拟地址分成两个部分，一部分存储页面号，一部分存储偏移量。
 
-下图的页表存放着 16 个页，这 16 个页需要用 4 个比特位来进行索引定位。例如对于虚拟地址（0010 000000000100），前 4 位是存储页面号 2，读取表项内容为（110 1），页表项最后一位表示是否存在于内存中，1 表示存在。后 12 位存储偏移量。这个页对应的页框的地址为 （110 000000000100）。
+下图的页表存放着 16 个页，这 16 个页需要用 4 个比特位来进行索引定位。例如对于虚拟地址 0x3ABC（0011 101010111100），前 4 位是页面号 3，读取表项内容为（101 1），页表项最后一位表示是否存在于内存中，1 表示存在。后 12 位是偏移量，直接拼接到页框号 101 后面，得到物理地址 0x5ABC（101 101010111100）。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/cf4386a1-58c9-4eca-a17f-e12b1e9770eb.png" width="500"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/page-translate.png" width="720px"/> </div><br>
+
+页表存放在内存中，每次访问内存之前都要先查一次页表。CPU 中的快表（Translation Lookaside Buffer, TLB）缓存最近用过的页表项，命中时不用再访问页表。
+
+64 位系统的地址空间很大，如果用一张页表覆盖全部地址，页表本身就会非常大，因此使用多级页表，只为用到的地址分配下一级页表。例如 x86-64 通常使用 4 级页表，48 位虚拟地址分为 4 个 9 位的页表索引和 12 位的页内偏移。
 
 ## 页面置换算法
 
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 举例：一个系统为某进程分配了三个物理块，并有如下页面引用序列：
 
-```html
+```text
 7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1
 ```
 
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 因为每次访问都需要更新链表，因此这种方式实现的 LRU 代价很高。
 
-```html
+```text
 4，7，0，7，1，0，1，2，1，2，6
 ```
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/eb859228-c0f2-4bce-910d-d9f76929352b.png"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/lru-stack.png" width="720px"/> </div><br>
 
 ### 3. 最近未使用
 
@@ -105,7 +109,7 @@ FIFO 算法可能会把经常使用的页面置换出去，为了避免这一问
 
 当页面被访问 (读或写) 时设置该页面的 R 位为 1。需要替换的时候，检查最老页面的 R 位。如果 R 位是 0，那么这个页面既老又没有被使用，可以立刻置换掉；如果是 1，就将 R 位清 0，并把该页面放到链表的尾端，修改它的装入时间使它就像刚装入的一样，然后继续从链表的头部开始搜索。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/ecf8ad5d-5403-48b9-b6e7-f2e20ffe8fca.png"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/second-chance.png" width="720px"/> </div><br>
 
 ### 6. 时钟
 
@@ -113,19 +117,17 @@ FIFO 算法可能会把经常使用的页面置换出去，为了避免这一问
 
 第二次机会算法需要在链表中移动页面，降低了效率。时钟算法使用环形链表将页面连接起来，再使用一个指针指向最老的页面。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/5f5ef0b6-98ea-497c-a007-f6c55288eab1.png"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/clock.png" width="720px"/> </div><br>
 
 ## 分段
 
 虚拟内存采用的是分页技术，也就是将地址空间划分成固定大小的页，每一页再与内存进行映射。
 
-下图为一个编译器在编译过程中建立的多个表，有 4 个表是动态增长的，如果使用分页系统的一维地址空间，动态增长的特点会导致覆盖问题的出现。
+例如一个程序有代码、全局数据、堆和栈几部分，其中堆和栈会动态增长。如果放在一维的地址空间中，就要预先给每一部分留出位置，某一部分增长到相邻部分的位置时就会发生覆盖。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/22de0538-7c6e-4365-bd3b-8ce3c5900216.png"/> </div><br>
+分段的做法是把每一部分作为一个段，一个段构成一个独立的地址空间。每个段的长度可以不同，并且可以动态增长。地址由段号和段内偏移组成，通过段表找到段的基址，再加上偏移得到物理地址。
 
-分段的做法是把每个表分成段，一个段构成一个独立的地址空间。每个段的长度可以不同，并且可以动态增长。
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-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/e0900bb2-220a-43b7-9aa9-1d5cd55ff56e.png"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/segments.png" width="740px"/> </div><br>
 
 ## 段页式