分页系统与快表技术浅析

"页内地址-luci简单教程 汤子瀛 操作系统 新世纪计算机类本科规划教材 部级优秀教材计算机操作系统 (第三版)汤小丹 梁红兵 哲凤屏 汤子瀛 西安电子科技大学出版社 2007" 本文主要讲解了操作系统中的分页地址变换机制以及快表(TLB)在提高地址变换速度中的作用，以提升计算机处理效率。在分页系统中，逻辑地址由页号和页内地址组成，通过页表进行转换得到物理地址。如果页表存储在内存中，CPU每次访问数据需两次访问内存，导致速度下降。为解决这一问题，引入了快表，这是一个快速查找的缓存，用于存放最近访问的页表项，极大地提高了地址转换的速度。 在《计算机操作系统》（第三版）中，作者汤子瀛等人详细介绍了操作系统的各个方面，包括操作系统的发展、特征、功能、结构，以及进程与线程、存储管理、设备管理、文件管理、用户接口、网络、系统安全和UNIX系统内核结构等内容。这本书不仅适合本科学生学习，也适合作为计算机及相关领域的专业技术人员的参考书籍。 在存储管理部分，书中详细讨论了连续和离散的存储器管理方式，特别提到了虚拟存储器的概念，它允许程序使用超过实际物理内存大小的地址空间，通过页面替换策略在磁盘和内存之间动态交换数据。而在设备管理中，I/O软件的层次结构是重点，包括了数据传输、设备控制和设备独立性等方面。 快表(TLB)作为一种提高效率的技术，被广泛应用于现代计算机系统。它是一个高速缓存，可以并行查找，存储了最近使用的页表项，使得地址转换过程更快。当CPU需要访问内存时，首先检查快表中是否有对应的页表项，如果存在则直接使用，否则再访问主存中的页表，然后更新快表。这种设计显著减少了访问内存的次数，从而提升了系统性能。 分页系统和快表是现代操作系统中关键的内存管理技术，它们对于理解和优化计算机系统的性能至关重要。《计算机操作系统》一书为读者提供了深入了解这些概念和实际应用的宝贵资源。