准确阐述页式存储管理的工作原理?
时间: 2023-11-30 22:04:33 浏览: 39
页式存储管理是一种将物理内存划分为固定大小的页框,将逻辑地址空间划分为固定大小的页面,并通过页表进行映射的存储管理方式。其工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 将逻辑地址空间划分为固定大小的页面,每个页面的大小通常为2的幂次方,如4KB、8KB等。
2. 将物理内存划分为固定大小的页框,每个页框的大小与页面相同,且与CPU的页大小一致。
3. 当程序需要访问一个页面时,CPU生成一个虚拟地址,包含了页面号和页内偏移量。通过页表,将虚拟地址映射到物理地址。
4. 页表是一个存储在内存中的数据结构,用来记录逻辑地址空间中每个页面与物理内存中页框的对应关系。页表项包含了页面号、页框号和一些控制信息,如读写权限、是否存在等。
5. 当CPU访问一个虚拟地址时,会先在页表中查找对应的页表项,如果该页表项存在,则表示所需页面已经在物理内存中;如果不存在,则表示所需页面尚未装入物理内存,需要进行页面置换。
6. 页面置换是将物理内存中的某个页面替换出去,以便为新的页面腾出空间。常用的页面置换算法有FIFO、LRU、Clock等。
7. 在页面置换完成后,CPU再次访问相同的虚拟地址时,就会将新的页面装入物理内存,并更新页表中的页框号。
总之,页式存储管理通过将逻辑地址空间划分为固定大小的页面,并通过页表进行映射,实现了地址空间的虚拟化,使得程序能够在逻辑上拥有比物理内存更大的内存空间。同时,页式存储管理还通过页面置换等机制,实现了内存的动态管理,使得多个进程能够共享有限的物理内存资源。
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