基本分页存储管理

分页存储

基本概念

• 将内存空间分为一个个大小相等分区，称页帧，页框
• 用户进程的地址空间也分为和页框大小相等的一个个区域

如何实现地址转换

• 计算逻辑

  • 要算出逻辑地址对应的页号
  • 知道该页号对应页面在内存中的起始地址
  • 算出逻辑地址在页内的偏移量
  • 物理地址=页面地址+页内偏移量

• 计算公式

  • 页号

    • 逻辑地址/页面长度（取除法整数部分）

  • 页内偏移量

    • 逻辑地址%页面长度（取余数）

  • 页面在内存中的起始地址

    • 页表内记录

• 举例

  • 32位表示逻辑地址，页面大小4K

    • 零号页

      • 00000000000000000000

        • 000000000000
        • 111111111111

    • 一号页

      • 00000000000000000001

        • 000000000000
        • 111111111111

    • 二号页

      • 00000000000000000010

        • 000000000000
        • 111111111111

  • 规律

    • 页内偏移量为K位

      • 系统一个页面大小位2^k个内存单元

    • 页号有M位

      • 一个进程最多允许有2^M个页面

页表

image.png

• 概念

  • 表示进程的每个页面在内存中存放的位置，操作系统为每一个进程建立一个页表

• 特性

  • 一个进程对应一张页表
  • 进程的每一页对应一个页表项
  • 每个页表项由页号和块号组成
  • 页表记录进程页面和实际存放内存块之间的对应关系

• 举例

  • 物理内存4G，页面大小为4K，每个页表项多大

    • 内存分为2^20个内存块
    • 至少20个bit才能表示2^20个内存块，页表项至少3B

  • 特点

    • 各页表项按顺序连续存放在内存中

    • 页表在内存中存放起始地址为x

      • 则M号页对应的页表项位置

        • 内存中X + 3*M

      • 页号可以隐含