8.操作系统采用分页式存储管理方式,其中每个页面大小为64Byte,操作系统的物理地址和逻辑地址的寻址空间为64KB,由16位二进制位组成。采用两级页表的分页管理方式,包括一级页表和二级页表。 (1)请问上述分配方式下一级页表和二级页表的逻辑地址的bit?一级页表和二级页表的大小以及页表占用的存储空间大小? (2)请画出一级页表和二级页表逻辑地址结构图(简单解释一下一级页表和二级页表项里面有啥) (3)为加快操作系统的对内存的访问速度,引入TLB机制,请问TLB是如何加快操作系统对内存的访问速度的?
时间: 2024-03-04 16:52:35 浏览: 31
(1) 由于每个页面大小为64Byte,因此每个页面的偏移量需要6位二进制位来表示。操作系统的物理地址和逻辑地址寻址空间为64KB,即2^16Byte,因此需要16位二进制位来表示。因为采用两级页表的分页管理方式,所以可以将16位逻辑地址分为两部分,一部分用于访问一级页表,另一部分用于访问二级页表。因此,一级页表需要10位二进制位来表示,而二级页表需要6位二进制位来表示。每个页表项需要记录页面的物理地址,因此每个页表项需要占用6位二进制位。因此,一级页表和二级页表的大小均为2^10个和2^6个,页表占用的存储空间大小为2^10*6bit=60Byte和2^6*6bit=24Byte。
(2) 一级页表和二级页表逻辑地址结构图如下:
一级页表逻辑地址结构图:
|--------10位--------|--------6位--------|
| 一级页表索引 | 页内偏移量 |
二级页表逻辑地址结构图:
|--------10位--------|--------6位--------|
| 一级页表索引 | 二级页表索引 | 页内偏移量 |
一级页表项包含了指向二级页表的指针,而二级页表项包含了页面的物理地址。
(3) TLB(Translation Lookaside Buffer)是一种高速缓存,用于存储最近访问过的页表项,以加快操作系统对内存的访问速度。当操作系统需要访问某个页面时,首先会检查TLB中是否已经存在该页面的页表项。如果存在,操作系统就可以直接从TLB中获取该页表项,而不需要访问内存中的页表。这样可以大大减少访问内存的次数,从而提高了操作系统对内存的访问速度。如果TLB中不存在该页表项,操作系统就需要访问内存中的页表来获取页面的物理地址。在访问完毕后,操作系统会将该页表项加载到TLB中,以便下次访问时直接从TLB中获取。
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