一、先談幾個重要的東西

virtual memory是一個抽象概念，書上的原文是"an abstraction of main memory known as virtual memory"（參考資料p776）。那么什么是抽象概念。下面說說我個人對這個東西的理解。

所謂抽象概念是指抽象出來的概念，通過抽象這個動作得到的結果。那么抽象這個動作又是什么，即是怎么一個動作，思維做了什么動作或者做了一系列什么動作。舉個生活中的例子，現在有排球、足球、籃球、乒乓球，我們按照某個方向（共性）對排球進行抽象，客體是排球，動作是抽象，那么抽象出來的結果是球，這里球就是一個抽象概念，球只存在于我們的概念中，一個圓圓的，可以滾動的東西。在大腦中，它就是這樣，抽象是一個認識事物的方法，對這個事物進行抽象，抽象出那些相關的屬性，去除不相關的屬性。

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我們將這些知識應用到virtual memory。解剖"an abstraction of main memory"，客體是main memory，動作是abstract，那么main memory經過某一方向的抽象后就成了virtual memory，一個抽象概念，一個可以連續的存放信息的地方，每個地方都有一個地址屬性，而舍棄了它是由什么材料組成等不相關信息（抽象方向決定了哪些屬性相關，哪些屬性不相關），在大腦中，它就是這樣。（這里很難理解，包括我自己都不是很肯定，注意利用上段舉出的關于球的例子）

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談了這么多我想大家，包括我，都有點暈了，哈哈，這家伙到底在說什么，說人話。

總結一下：抽象是我們認識事物的一種方法，對硬體按某一方向進行抽象得到抽象概念，抽象概念只存在于大腦中。經過對事物進行抽象，我們得到抽象的事物。

回歸本節主題，virtual memory。在寫這篇博文的過程中，我感覺到如果根據我前面的認知，作者的表述似乎不夠準確，應該是這樣"virtual memory" is "an abstraction of main memory and MMU"，MMU負責虛擬地址和物理地址的轉換。因為僅僅對memory進行抽象根本得不到virtual memory。（這里如果讀不懂，先硬著頭皮往下灌，將quetions存在心中看下面的內容）

二、virtual memory

前面已經講到virtual memory是一個抽象概念，是大腦中對main memory + MMU 抽象的產物。那么main memory 是如何與MMU相加的，即main memory與MMU如何合作的。

合作的過程如下：

　　　　1、processor首先發送virtual address給MMU；

　　　　2、MMU從virtual address中提取某些連續欄位并將其發送到存儲在main memory中的page table

　　　　3、main memory返回physical address的部分連續欄位給MMU

　　　　4、MMU根據virtual address和physical address的部分連續欄位計算出physical address，并發送給main memory

　　　　5、main memory返回所需的data給processor。

在整個過程中MMU負責將虛擬地址翻譯成物理地址。這里我只是做一個overview，詳細的細節可以參考我給出資料。

三、TLB是什么

不了解cache的同仁，可以先我之前寫的初識cache（http://www.cnblogs.com/midhillzhou/p/5608533.html)，不然理解會很吃力。TLB從本質上說是一個cache，它存在于MMU的內部，用于加速地址轉換。仔細思考上圖，在MMU with TLB中， 在第1步MMU收到virtual address后，它首先先查看TLB中有沒有對應的physical address:如果有，直接將地址取出來，發給main memory，然后main memory將所需data發給processor;如果沒有，再進行上面步驟中的第2步第3步，然后將這一映射關系保存到TLB中，最后進行第4步第5步。

四、參考資料

<<computer systems a programmer's perspective>> second edition p775-p792

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轉載于:https://www.cnblogs.com/midhillzhou/p/5615320.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的初识virtual memory的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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