缺页中断处理

含义

当软件试图访问已映射在虚拟地址空间中，但是并未被加载在物理内存中的一个分页时，由中央处理器的内存管理单元所发出的中断。

说白了就是当前进程需要访问的内存页面暂时无法访问到

CPU获取内存中数据的流程

缺页中断会交给PageFaultHandler处理，其根据缺页中断的不同类型会进行不同的处理：

• Major Page Fault

  这时物理内存中没有对应的页帧，需要CPU打开磁盘设备读取到物理内存中，再让MMU建立虚拟地址和物理地址的映射。

  • 常见场景
    • 从swap 回到物理内存

• Minor Page Fault

  这时物理内存中是存在对应页帧的，发出缺页异常的进程不知道而已，此时MMU只需要建立映射即可，无需从磁盘读取写入内存。

  • 常见场景
    • 当一个进程在调用 malloc 获取虚拟空间地址后，首次访问该地址会发生一次soft page fault
    • 通常是多个进程访问同一个共享内存中的数据，可能某些进程还没有建立起映射关系

• Invalid Page Fault

  进程需要访问的内存地址不在它的虚拟地址空间范围内，进程通常会直接挂掉

  • 常见场景
    • 进程访问的内存地址越界访问
    • 对空指针解引用

参考文章

1. https://cloud.tencent.com/developer/article/1807351
2. https://www.cnblogs.com/ls11736/p/15035801.html