1.页表寄存器的作用
- 存放页表起始地址
- 存放页表长度
2.地址变换过程
- 根据逻辑地址A算出页号P和页内偏移量W
- 页号P的合法性检查（与页表长度M对比），注意取等号时已经越界
- 若页号合法，再根据页表起始地址F、页号找到对应页表项；页号P对应的页表项地址 = 页表起始地址F + 页号P * 页表项长度
- 根据页表项中记录的内存块号b、页内偏移量W得到最终的物理地址
- 访问物理内存对应的内存单元
3.注意区分的概念
- 页表项长度：每个页表项占多大的存储空间
- 页表长度：这个页表中总共有几个页表项，即总共有几个页
- 页面大小：一个页面占多大的存储空间
4.其他小细节
- 页内偏移量位数与页面大小之间的关系（要能用其中一个条件退出另一个条件）
- 页式管理中地址是一维的
- 实际应用中，通常使一个页框恰好能放到整数个页表项
- 为了方便找到页表项，页表一般是放在连续的内存块中
5.具有快表的地址变换机构
5.1快表TLB
- 又称联想寄存器（Translation Lookaside Buffer）
- 一种访问速度比内存快很多的高速缓存，用来存放最近访问的页表项的副本
5.2引入快表，地址变换过程
- 计算页号、页内偏移量
- 检查页号的合法性
- 查快表。若命中，直接进行5；未命中则进行4
- 查页表，找到页面存放的内存块号，并将页表项复制到快表中
- 根据内存块号与页内偏移量得到物理地址
- 访问目标内存单元
5.3局部性原理
时间局部性
- 如果执行某条指令，那么不久后这条指令很可能再次执行
- 如果访问某个数据，不久之后该数据很可能再次访问
- 因为程序中存在大量的循环
空间局部性
- 一旦程序访问某个存储单元，在不久之后，其附近的存储单元也很有可能被访问
- 因为很多数据在内存中都是连续存放的
6.Sample
6.1地址变换
设页面大小为L，逻辑地址A到物理地址E的变换过程如下：
- 1、计算页号P（P = A/L）和页内偏移量W（W = A%L）
- 2、比较页号P和页表长度M，若P >= M，则产生越界中断，否则继续执行
- 3、页表中页号P对应的页表项地址 = 页表始址F + 页号P * 页表项长度，取出该页表项内容b，即为物理块号
- 4、 计算E = b*L + W，得到物理地址
例：若页面大小L为1K字节，页号2对应的内存块号b=8，将逻辑地址A=2500转换为物理地址E
等价描述：某系统按字节寻址，逻辑地址结构中，页内偏移量占10位，页号2对应的内存块号为b=8，将逻辑地址A=2500转换为物理地址E
- 1、计算页号、页内偏移量
- 页号
P = A/L = 2500 / 1024 = 2 - 页内偏移量
W = A%L = 2500 % 1024 = 452
- 页号
- 2、根据题中条件可知，页号2没有越界，其存放的内存块号 b = 8
- 3、物理地址
E = b * L + W = 8 * 1024 + 452 = 8664
6.2引入快表的地址变换机构
例：某系统使用基本分页存储管理，并采用了具有快标的地址变换机构。访问一次快表耗时1us，访问一次内存耗时100us。若快标的命中率为90%，那么访问一乐逻辑地址平均耗时是多少？
- （1+100）* 0.9 + （1+100+100）*0.1 = 111us
- 有的系统支持快表和慢表同时查找，则平均耗时：（1+100）* 0.9 + （100+100）*0.1 = 110.9us
- 若未采用快表机制，则访问一乐逻辑地址需要：100+100 = 200us