17.虚拟内存

一、物理内存

早期计算机系统的内存地址都是物理地址。

1.1 内存不够用

应用程序会被完整加载到内存中，大量浪费空间。

虚拟内存-应用程序完整加载

1.2 物理地址不安全

可以直接访问内存地址实现跨进程，访问其他应用程序的进程。

虚拟内存-直接访问物理地址

物理内存中的数据不会清除，只覆写：这个过程是系统控制的，新的需要存进物理内存的数据，会被写入最不活跃的区域中。应用在后台可能被kill掉的原因之一就是被覆写了。

二、虚拟内存

2.1 虚拟页表

应用程序进程内拿到的地址并不是真实的地址，会通过虚拟页表映射到物理内存。

iOS 一页数据 16kb

Mac 4K ，可以在终端中使用 PAGESIZE，命令获取

2.2 内存优化

应用程序不会完整的加载，当用到某一页数据的时候，才会被加载到物理内存中。

虚拟内存

流程：

• 系统和CPU配合进行地址翻译

  • 硬件中MMU（内存管理单元）进行地址翻译

    • 非常快

    • 高速缓存

      • 映射过的会被缓存不会重复翻译

  • 找到物理地址

• 将数据加载进物理内存或读取

2.3 ASLR

ASLR 每次启动为 虚拟页表 添加随机的偏移值，已获得更高的安全性。

三、 缺页中断

由于 虚拟页表 的存在，在我们代码访问的数据 page 没有被加载进内存的时候，就会出现 PageFault 缺页中断。而大量的缺页中断会影响应用的启动速度。

而我们可以通过 二进制重排 对数据在 MachO 中的分页布局进行优化，使启动时相关的数据尽量在连续的 page 中，来减少 Page Fault 的次数。

这里我有进行一次相关的实战：二进制重排实践