CPU Cache

Cache 有两种写策略：

• write-through：同步写 Cache 和 Main Memory
• write-back：不同步写 Main Memory，直到CPU发出 flush 指令，或收到了 FLUSH 硬件信号

Translation Lookaside Buffers (TLB)

为了加快地址转换，每个 CPU 均有一个Translation Lookaside Buffers (TLB)单元，缓存地址转换表。

什么是内存 Page

为高效管理内存，内存管理时，要以一定大的粒度去管理，一般为4 Kbytes。每个连续的4k内存块为一个 page。

进程虚拟内存地址分配

如上图，进程的地址空间被分为很多 segment，其中 heap（堆）和 stack （栈）可扩展。

进程虚拟内存和物理内存地址的快速转换

从进程角度看，只有一个线性的内存空间，而这个空间其实被映射到物理内存中：

如果这个转换在CPU中完成，会影响性能，所以有专門的硬件作转换，叫 MMU：

MMU 中记录了每个 Page 的元数据（状态和属性）

• Present flag：Page 是否在物理内存中
• Accessed flag：是否被访问过
• Dirty flag：是否被写入过
• Read/Write flag：读写权限
• Page Size flag：是否大页（2/4Mbytes）

参考

• [Understanding The Linux Kernel 3rd Edition]

• memory-handout-nup.pdf

• Linux x86_64 Memory Laytout

• https://www.kernel.org/doc/html/latest/admin-guide/mm/concepts.html