系统在哪些情况下会触发缺页中断
一、访问未映射的虚拟内存
当一个程序尝试访问一个虚拟内存地址,而该地址没有映射到物理内存(即该地址没有分配有效的物理内存页),操作系统会发生缺页中断。这通常发生在以下情况下:
- 访问一个尚未分配的虚拟内存页,程序试图访问未分配的内存区域。
- 访问已经被释放的内存区域,程序试图访问已经释放的内存区域。
二、延迟加载
操作系统的虚拟内存管理可能使用延迟加载策略,只有在实际访问时才加载物理内存页。这意味着当程序访问某个内存地址时,如果该页尚未被加载到物理内存中,则会触发缺页中断。操作系统会将该虚拟页从磁盘或其他存储介质加载到物理内存中。
三、按需分配
物理内存的分配通常会推迟,直到程序实际访问(读/写)这块内存时才分配。这时,如果该内存页尚未映射到物理内存,操作系统会触发一个缺页中断,并将对应的页映射到物理内存。
四、页面交换
当物理内存不足时,操作系统可能将一些内存页交换到磁盘上的交换文件或分页文件中。当程序再次访问这些已被交换到磁盘上的内存页时,会发生缺页中断。操作系统会将这些页从磁盘交换回物理内存。
五、访问权限问题
如果程序试图访问一个被标记为只读或禁止访问的内存区域(例如,写入一个只读页面),也会触发缺页中断。这种情况通常涉及到内存保护和访问控制的机制。