操作系统

缺页异常:用到时才分配

Linux 不会提前把内存给足,等程序真正用到时再补上,内存紧张时还可能“超卖”。

概况

以程序 malloc 一大块内存、之后第一次写入为例。

一句话总结
访问还没准备好的页 → 陷入内核 → 内核补上 → 重新执行那条指令
核心思想
按需分配:不用就不花
超额承诺
Linux 默认允许申请超过实际可用的内存
OOM killer
内存真的不够时,内核挑一个进程杀掉
类比
前端的图片懒加载、路由按需加载代码
三种结果
次要缺页(补一页)、主要缺页(读磁盘)、非法访问(段错误)
其他用途
写时复制、文件映射 mmap、换出页读回

步骤 2 / 6

第一次访问:触发缺页异常

程序第一次写这块内存,发现这一页还没映射,硬件陷入内核。

地址翻译时发现这一页还没有对应的物理内存。 硬件不会直接报错,而是陷入内核,告诉它哪个地址出了问题。 这次异常不代表程序有错,它是内核和硬件约好的信号。

程序
内核
物理内存
程序
内核
物理内存
缺页!陷入内核
事件日志(2)
当前状态发生了什么
用户态内核只记账,不分配真实内存
进入内核态访问未映射的页,陷入内核