虚拟内存的出现
- 虚拟内存是由物理内存发展得来，在早期操作系统使用的是物理内存，就是直接把程序直接加载到物理内存里面，就是内存的地址和它真是的地址是一模一样，当加载太多程序的 时候就会出现内存不足的情况，这个时候需要关掉一些程序才能打开现在要打开的程序，而且软件的发展速度远远快于硬件的升级速度，这样直接使用物理内存的缺陷非常明显；
- 同时由于程序上访问的内存地址是真实的地址，这样可以通过内存指针偏移去访问到其他的数据，这样就存在一定的安全风险；
- 另外程序加载后，有许多的内容并不是马上需要用到，只需要加载所需的内容，所以就把内存分为一块一块，加载需要的数据进内存，就设计出了懒加载，当你需要使用的时候才加载进内存里面， 这样就节省了内存，但是这样就衍生出一个新的问题，用户切换不同程序的时候，用户使用这个程序需要把这个程序加载到内存，用另一个程序又需要把程序加到内存，这样就会造成一种现象，一个程序的地址在内存里面是不连续的，这又出现了一个新的情况，系统每次分配空闲内存是随机的，并不知道哪块内存一定对应哪个程序，这样程序运行效率很低，因为系统需要大量计算来确定内存属于哪个程序，系统就会显示出卡顿的现象
由于物理内存存在如此多的缺陷，因此虚拟内存诞生：
虚拟内存的出现，让程序就不直接和物理内存直接关联。计算机领域有一种设计思想，就是计算机科学领域的许多问题都可以通过增加一层中间层来解决。虚拟内存就相当于一层中间层。
如上图所示，系统会为每个程序创建一张虚拟内存地址表，程序创建的时候就不需要考虑物理的内存地址，它都交给CPU新增的硬件来处理，这个硬件就叫MMU，也叫内存管理单元。MMU的任务只有一个，就就是翻译地址。程序执行的时候只会去找虚拟地址，这个时候程序访问的虚拟地址是连续的，而虚拟地址和物理地址的翻译统统交给MMU去处理，把虚拟地址翻译成物理地址，再去物理地址找对应的数据。
一、虚拟地址和物理地址数据如何对应
它们之间的对应关系并不是按每个字节去翻译，而是按一块的数据去翻译，一个块具体有多大，可以打开终端输入：
jonytang@Mac ~ % PAGESIZE
得到
4096
注：也有些人的电脑可能是
16384
4096表示在当前操作系统，每个块的大小是4KB (16384就是16KB，这里默认4KB为标准)，这个4096就是内存中的一页，计算机用page来表示，内存的分页就是这么来的，每4KB为一页。
二、分页技术
- 这个分页为了解决程序分段存在的问题，页的大小是固定的，而段是不固定的，由程序本身的大小决定 。
- 假设内存大小是
100M，现在有3个程序A、B和C，分别有30M、40M和50M的大小，假设先加载了A和B，那么C的50M大小超过了内存的余量30M，这样内存就不足以加载C程序，造成了30M的浪费，内存使用率过低，如果要解决该问题，就需要先把最不活跃的程序在内存释放掉，假设是A最不活跃，那就先写进硬盘，然后释放A内存去加载C，但是由于A有几十M，而且是操作硬盘的写入，所以速度会很慢。 - 而分页虽然也存在着内存不足的情况，但是每一页只有
4KB，这个读写进硬盘的速度远高于几十M的程序写进内存；另外由于一页只有4KB，每次按照4KB去取内存写入，这样也不存在一次性有几十M内存浪费的情况。
使用虚拟内存解决了物理内存的一次性加载大块内存的问题，同时也解决了安全问题，如果外部访问了虚拟内存的数据，由于每个进程虚拟内存的数据是独立的，因此是无法通过当前进程的地址去访问其他进程的数据，而进程和进程之间的通信，只能通过系统的接口去访问。
三、缺页中断
假设进程一启动的时候 我们需要加载它的P1、P3和P5 这三页，现在使用P2这一页，而这个时候P2还没有被加载进内存，这个时候就会出现缺页异常也叫缺页中断，这个时候系统会将P2加载到内存里面
四、内存分配原则
内存的分配原则是哪里有空余内存就分配到哪里，如果系统运行了一段时间，内存被使用到占满，这时系统会将不活跃的给释放掉，然后把现在需要用这个的这一页将其加载进内存，这个过程被称为页面置换。这就是手机开启多个程序一段时间后，再点开很久没有打开的应用，会看到该软件的启动界面，就是该进程不活跃，其在内存中的数据被新的应用给覆盖，这就是使用了计算机虚拟内存处理多个进程出现的现象。
五、rebase
接下来是关于rebase，rebase的出现是虚拟内存也存在一个问题，早期使用程序被加载到内存的时候，它的地址是随机的，就是可执行文件数据访问的访问，每次都是随机的。在使用物理地址每次地址随机，它的好处是就是比较安全，可以防止攻击者可以通过有规律的地址来获取一些数据，但是使用虚拟内存每次都是从0开始，虚拟内存的安全性就相对不高，针对这个问题，操作系统使用了一种新的方式来处理，就是ASLR(地址空间随机化)。ASLR让虚拟地址不是从0开始，而是一个随机的值开始，这样程序每次启动的虚拟地址都是随机的。
偏移可以通过一个可执行文件来查看
用MachOView打开，随便选择一个Section64，可以看到偏移Offest
Offest的地址是偏移后的地址，所以需要加ASLR之后才能找到真正的地址，而Offest + ASLR 这个操作就叫rebase。
