页式存储管理详解：逻辑地址结构与两级页表

"本资源主要介绍了操作系统中的存储管理，特别是页式存储管理的逻辑地址结构及其工作原理，包括两级页表结构。" 在操作系统中，存储管理是至关重要的一个环节，它确保了进程的有效运行和内存资源的高效利用。本课件主要探讨了几个关键概念，如程序的装入和链接、连续分配存储管理方式以及离散分配方式。连续分配方式虽然简单，但在内存中容易产生碎片，影响效率。为了解决这个问题，离散分配方式应运而生，其中分页存储管理方式是典型代表。 分页存储管理方式是将进程的逻辑地址空间划分为固定大小的页，而内存则划分为相同大小的物理块。每个进程都有一个页表，用于记录页号到物理块号的映射关系。例如，如果页面大小为1024B，逻辑地址1500会被分解为页号（1）和页内位移（476）。地址变换机构会根据页表将逻辑地址转换为物理地址，实现从进程空间到内存空间的映射。 页表的大小和页面的大小是相互关联的。页面太小会导致页表过长，占用过多内存；页面太大则可能导致内存碎片增加。因此，选择一个合适的页面大小（通常在512B到4MB之间）是必要的平衡点。为了提高地址转换的速度，现代系统中常使用快表（也称作TLB，Translation Lookaside Buffer），它是一个小的、快速访问的缓存，存储最近使用的页表项，减少访问主存页表的次数。 对于大地址空间的系统，单级页表可能过于庞大，无法连续存放。这时，二级或多级页表成为解决方案。二级页表意味着每个进程的页表由多个小页表组成，每个小页表对应一部分逻辑地址空间。例如，SUN公司的SPARC架构支持三级页表，而Motorola公司的68032支持四级页表，这样可以有效地管理和查找分布在不同物理位置的页表项，降低了内存的占用。 这个课件深入浅出地讲解了逻辑地址结构和页式存储管理的核心知识点，包括连续分配和离散分配的优缺点、分页机制的工作原理、页表的组织和优化策略。这些内容对于理解操作系统如何高效管理内存以及进程如何在内存中运行至关重要。