Как происходит чтение страницы с диска при старте процесса?

#cpu #ram #виртуальная_память

Опишу конкретную ситуацию. 

При старте процесса CPU выдает виртуальный адрес. 

Пусть TLB у нас будет пуст. Таблица страниц тоже не содержит необходимых записей
(или хотя бы есть одна пустая запись таблицы страниц самого верхнего уровня иерархии
с битом валидности 0). В оперативной памяти необходимого страничного блока нет.

Вопрос: как с помощью виртуального адреса мы сможем извлечь с диска страницу? Ведь
мы не сможем просмотреть все страницы и найти по смещению информацию. А индекс в виртуальном
адресе нам не поможет. 
Как быть именно на старте процесса, когда TLB и PT пусты?
    

Ответы

Ответ 1

Что вы имеете ввиду под "процесс", если обычный процесс который работает под управлением
операционной системы, то таблица страниц не будет пуста. При старте процесса операционная
система прочитает в свои буфера начало выполнимого файла из заголовка, поймет какие
сегменты и какого размера необходимо выделить для выполнения процесса, выделит блоки
свободной оперативной памяти, построит таблицы страниц, при необходимости построит
дескрипторные таблицы сегментов. После чего прочитает с диска необходимые блоки, подгрузит
библиотеку загрузчика, который в свою очередь (с помощью функций ОС) догрузит необходимые
библиотеки и настроит связи. После этого управление будет передано процессу, к этому
моменту все таблицы уже будут существовать. А TLB будет просто очищен в момент передачи
управления из ядра ОС в пространство процесса и набран CPU автоматически в процессе
работы на основании информации из таблиц страниц.

Обратите внимание, CPU сам не выдает никаких адресов, это делает операционная система,
основываясь на своих собственных, внутренних таблицах трансляции адресов ОЗУ в адреса
например swap раздела или файла отраженного на память.