【计算机组成原理】三、存储系统：5.页式存储、虚拟存储

本文主要是介绍【计算机组成原理】三、存储系统：5.页式存储、虚拟存储，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

9.页式存储器

详见 操作系统 3.内存管理 存储器管理 分页存储管理

因为实际连续存放一段程序是不现实的，那样会使得利用率极低。所以，比如某程序4KB，就把4KB的程序分为4个“页”每个页面的大小和“物理块”的大小相同。

页式存储系统：一个程序(进程)在逻辑上被分为若干个大小相等的“页面”，“页面”大小与“块”的大小相同。每个页面可以离散地放入不同的主存块中。

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• 逻辑地址（虚地址）：程序员视看到的地址。

逻辑地址=逻辑页号+页内地址

（虚地址=虚页号+页内地址）

• 物理地址（实地址）：实际在主存中的地址。

物理地址=主存块号+页内地址

（实地址=实页号+页内地址）

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也就是程序给出逻辑地址，然后操作系统会将其转换为物理地址。这个转换的过程，是通过页表。

9.1页表

CPU执行的机器指令中，使用的是“逻辑地址”，因此需要通“页表”将逻辑地址转为物理地址。

页表的作用：记录了每个逻辑页面存放在哪个主存块中。

9.2地址变换过程

• 优化：

但是，因为程序的局部性原理，很有可以频繁访问这一个页表项，那么就可以把近期访问的页表项放入更高速的存储器，可加快地址变换的速度。

所以添加快表。

9.3快表TLB

快表是一种“相联存储器”可以按内容寻访。设计成本高，复杂。

10.虚拟存储器

详见 操作系统 3.内存管理 虚拟内存管理

10.1页式虚拟存储器

虚拟存储系统，是内存和辅存之间的关系，有点类似cache和主存之间的关系，同样基于局部性原理、替换算法、页式存储。

逻辑页号	有效位	脏位	引用位（访问位）	主存块号（或外存块号）
#0逻辑地址	bool（1或0）	bool	引用次数

• 有效位：这个页面是否已调入主存（物理存储器）。
• 脏位：这个页面是否被修改过。
• 引用位（访问位）：用于“页面置换算法”，比如，可以用来统计这个页面被访问过多少次。
• 物理页：即主存块号。
• 磁盘地址：即外存块号。这个页面的数据在磁盘中的存放位置。

10.2段式虚拟存储器

10.3段页式虚拟存储器

把程序按逻辑结构分段，每段再划分为固定大小的页，主存空间也划分为大小相等的页。

程序对主存的调入、调出仍以页为基本传送单位。

每个程序对应一个段表，每段对应一个页表。

虚拟地址 = 段号+段内页号+页内地址。

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