基本地址变换机构

基本地址变化机构

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简介

• 借助进程的页表将逻辑地址转换为物理地址

结构

• 再系统中设置一个页表寄存器（PTR）

  • 作用

    • 存放页表在内存中的信息

      进程未执行时，页表的始址和页表长度放在进程控制块（PCB）中，当进程被调度时，操作系统内核会把他们放到页表寄存器中。

      • 起始地址F
      • 页表长度M

步骤

• 根据逻辑地址计算出页号、页内偏移量
• 判断页号是否越界
• 查询页表，找到页号对应的页表项，确定页面存放的内存块
• 用内存块号和业内偏移量得到物理地址
• 访问目标内存单元

计算逻辑

• 页面大小为L，逻辑地址L->物理地址E

  • 计算页号P和页内偏移量W

    • P=A/L
    • W=A%L

  • 比较页号P和页表长度M

    • 如果P>=M ,则产生越界中断
    • 否则执行

  • 页表项地址=页表起始地址F+页号P*页表项长度

    • 取出页表项内容B，即为内存块号

  • 计算E=b*L+W

概念区分

• 页表长度

  • 这个页表中总共有几个页表项，即总共有几个页

• 页表项长度

  • 每个页表项占多大的存储空间，如4B

• 页面大小

  • 一个页面占据多大的存储空间

总结

• 分页存储管理系统中

  • 每个页面大小确定

    • 逻辑地址结构即确定
    • 页式管理中地址是一维的

具有快表的基本地址变换机构

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快表（联想寄存器TLB）

• 概念

  • 访问速度比内存快很多的高速缓冲存储器
  • 存放当前访问的若干页表项

步骤

• CPU给出逻辑地址

  • 硬件算出页号、页内偏移量
  • 将页号与快表中所有页号进行比较

• 如果在快表中找到

  • 内存块+页内偏移直接访问内存
  • 一次访存

• 否则查询慢表

  • 两次访存

举例

• 访问一次快表耗时1us,访问一次内存耗时100us,快表命中率90%，访问一个逻辑地址平均耗时

  • （1+100）0.9 + （1+100+100）0.1=111us