虚拟机
虚拟机意味着单独的指令集体系结构（ISA Instruction Set Architecture）。
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2026-05-23
页表：CPU 能读懂的翻译结构
上一篇把地址空间组织成一组 VMA，回答了“这个地址原则上是否属于进程，应该按什么规则处理”。这一篇切到另一层结构：页表。VMA 是内核策略的元数据，页表是 CPU 的 MMU 实际查询的硬件数据结构。两层一致时访问能继续，不一致时进入缺页异常。 核心问题可以压成一句话： VMA 决定一个地址原则上是否合法，页表决定一个虚拟页此刻能否被 CPU 翻译。 问题从哪里来 很多教材把页表画成“虚拟页号到物理页号的一张大表”。这张表足够回答“地址能不能翻译”，但解释不了几件实际发生的事。 一次 mmap 成功后，VMA 已经登记，可是第一次访问还会触发缺页异常，进程并没有出错。一段映射可能在 maps 里看得到、长期不被访问、/proc/<pid>/pagemap 报 present=0，进程也没有出错。一个共享文件页可以同时被多个进程访问，每个进程的页表里都有一份 PTE，但物理页只有一份。一个匿名页可能此刻在内存里、PTE present；过一会儿被 swap 出去，PTE 变成 swap 类型；再被访问时通过缺页恢复，PTE 又重新指向 PFN。 把这些现象统一起...
2026-05-24
NUMA：内存为什么有远近
上一篇讲了 swap 如何为匿名页提供外部 backing store。讨论中一直隐含一个假设：物理内存是一块均匀的资源，任何 CPU 访问任何物理页的代价相同。在 NUMA 架构下这个假设不成立。 这篇要回答的核心矛盾： NUMA 让"物理内存"不再是均匀资源；分配位置、CPU 位置和迁移策略共同决定访问成本。 问题从哪里来 在 UMA（Uniform Memory Access）系统中，所有 CPU 共享一条总线访问同一组内存控制器。每个 CPU 访问任何物理地址的延迟相同。早期单路和低端双路机器大多是这种架构。 当 CPU 数量增加，单一总线成为瓶颈。NUMA（Non-Uniform Memory Access）把系统拆成多个节点（node），每个节点包含若干 CPU 核心和一组本地内存。节点内部通过本地总线通信（快），节点之间通过互联（QPI、UPI、Infinity Fabric 等）通信（慢）。 1234567891011UMA: CPU0 CPU1 CPU2 CPU3 \ | | / shared bus ...
