CPU和操作系统在分页中各自承担了那些工作,简要说明
时间: 2024-03-04 10:52:48 浏览: 21
在分页系统中,CPU和操作系统各自承担了以下工作:
1. CPU的工作:
(1)将虚拟地址转换为物理地址:CPU将应用程序发出的虚拟地址发送给内存管理单元,内存管理单元通过多级页表的查找过程,将虚拟地址转换为物理地址。
(2)地址映射:CPU通过页表将虚拟地址映射为物理地址,从而实现地址空间的隔离。
(3)地址保护:通过在页表项中设置权限位等信息,CPU可以实现对地址空间的保护,防止程序越界访问。
2. 操作系统的工作:
(1)页表的创建和维护:操作系统负责创建和维护页表,包括在进程创建时为其分配页表,为每个进程分配独立的虚拟地址空间,管理和维护页表等。
(2)缺页中断处理:当CPU访问的页不在内存中时,会触发缺页中断,此时操作系统需要将该页从磁盘中读入内存,并更新页表中对应的页表项。
(3)内存分配和回收:操作系统负责管理内存的分配和回收,当进程需要内存时,操作系统会为其分配一定数量的物理页框,并将其映射到进程的虚拟地址空间中。当进程释放内存时,操作系统会回收相应的物理页框,并更新页表。
(4)地址空间的隔离和保护:操作系统通过分页机制实现地址空间的隔离和保护,每个进程都拥有独立的虚拟地址空间,彼此之间相互隔离,防止进程之间相互干扰或者彼此之间访问非法的内存区域。
综上所述,CPU和操作系统在分页中各自承担了不同的工作,通过协同工作实现了地址空间的隔离和保护,从而保证了系统的稳定性和安全性。