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linux 缺頁(yè)知識(shí)詳解
缺頁(yè)時(shí)Linux的進(jìn)程在訪問(wèn)虛擬內(nèi)存時(shí)，沒(méi)有在物理內(nèi)存中找到其需要的頁(yè)面，這時(shí)在系統(tǒng)會(huì)發(fā)生缺頁(yè)異常，即缺頁(yè)錯(cuò)誤。linux缺頁(yè)的異常會(huì)打斷正在執(zhí)行的進(jìn)程，下面介紹Linux的缺頁(yè)詳細(xì)內(nèi)容。
Linux缺頁(yè)異常的發(fā)生是基于它的內(nèi)存管理單元對(duì)虛擬存儲(chǔ)器訪問(wèn)檢查，其過(guò)程如下：首先，當(dāng)由內(nèi)核發(fā)出訪問(wèn)虛擬內(nèi)存空間的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)在頁(yè)表中查找相應(yīng)的頁(yè)表項(xiàng)；然后，根據(jù)查找到的頁(yè)表項(xiàng)，驗(yàn)證請(qǐng)求的虛擬地址是否有效；最后，如果發(fā)現(xiàn)地址有效，且物理內(nèi)存中沒(méi)有對(duì)應(yīng)的頁(yè)面存在，則會(huì)發(fā)生缺頁(yè)異常。
對(duì)于Linux缺頁(yè)異常，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)異常號(hào)，產(chǎn)生缺頁(yè)異常之后，它會(huì)根據(jù)當(dāng)前進(jìn)程的狀態(tài)概述其錯(cuò)誤，然后處理缺頁(yè)異常。在處理異常過(guò)程中，它會(huì)檢查所發(fā)生的缺頁(yè)是否允許替換，如果允許，則會(huì)從虛擬頁(yè)框堆中替換掉需要缺頁(yè)的物理頁(yè)框，并將虛擬頁(yè)框重新映射到物理頁(yè)框上；如果不允許，則會(huì)將替換的物理頁(yè)寫(xiě)出到磁盤(pán)，然后從虛擬頁(yè)框堆中挑出一個(gè)，映射到物理頁(yè)框上，并把磁盤(pán)上的頁(yè)寫(xiě)入到新的頁(yè)框。
解決缺頁(yè)問(wèn)題有多種方式，下面給出一些常見(jiàn)的解決方案：
1. 調(diào)整物理內(nèi)存：可以考慮增加物理內(nèi)存，以減少產(chǎn)生缺頁(yè)異常的幾率；
2. 縮減當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程的數(shù)量：它可以減少由內(nèi)核分配物理內(nèi)存時(shí)產(chǎn)生缺頁(yè)異常的幾率；
3. 調(diào)整頁(yè)面大小：從技術(shù)上講，頁(yè)面的大小越小，在訪問(wèn)虛擬存儲(chǔ)器時(shí)產(chǎn)生缺頁(yè)異常的幾率就越低；
4. 編寫(xiě)針對(duì)缺頁(yè)的代碼：也可以考慮在程序中編寫(xiě)捕獲缺頁(yè)錯(cuò)誤和釋放異常處理程序，以減少缺頁(yè)異常的發(fā)生，下面是一個(gè)Python代碼示例：
try:
page = memory[ virtual_address ] # Access virtual page
except Exception as e:
# Handle page fault
handlePageFault( virtual_address )
通過(guò)以上方法，可以有效的解決Linux的缺頁(yè)問(wèn)題，提高系統(tǒng)性能。
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