分页存储技术:深入理解页面、页表、页表项等概念
2024.01.17 06:50浏览量:78简介:分页存储技术是计算机内存管理的一种方法,它将程序逻辑地址空间划分为固定大小的页面,并映射到物理内存中的页框。本文将详细解释分页存储中的关键概念,包括页面、页表、页表项、页面大小和页内地址等,帮助读者深入理解这一技术。
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分页存储技术是一种将程序逻辑地址空间划分为固定大小的页,并将这些页映射到物理内存中的页框的内存管理方法。以下是分页存储中的关键概念:
- 页面(页):将用户进程的逻辑地址空间划分为固定且大小相等的一个个区域。划分出来的一个区域为一个页(页面)。页面和页是同一概念。
- 页面大小:页面的一个划分区域的大小。页面大小是固定的,它决定了可容纳的程序代码或数据的大小。
- 页号:表明页面在划分区域过后的次序。每个页面都有一个唯一的页号,用于标识其在逻辑地址空间中的位置。
- 位移量、偏移量、页内地址:这些概念与页面大小有关。页内地址即位移量或称偏移量,三者大小都等同于页面大小。它们不是页面本身,而是系统存储方式的一种结构。
- 页表:系统为每个进程建立的页面映像表,即记录逻辑页与物理页对应关系的表格。每个进程都有自己的页表。页表中的每一项都对应着进程逻辑地址空间的一个页。
- 页表项:页表的其中一项,即页表中的一行。每一项都记录了逻辑页号和物理页框号之间的映射关系,以及一些控制位信息,如有效位、保护位等。
- 页表项大小:即页表中的一行所占大小。它取决于具体实现和硬件架构,但通常不会影响基本概念。
- 页表长度:指页表项的个数,即页表一共有多少行。页表长度决定了系统可以支持的最大页面数量,从而影响程序的内存使用。
- 物理块、页框:物理块即页框,它是将物理内存空间分成大大小小相等的分区。每个分区就是一个页框,也称为页帧、内存块或物理块。同理,页框号、页帧号、内存块号和物理块号也都是指同一个东西,只是叫法上有所不同。
在实际应用中,分页存储技术有助于提高内存管理的灵活性和效率。通过将程序逻辑地址空间划分为固定大小的页面,并使用页表进行映射,操作系统可以更有效地管理内存资源,提高内存利用率,并支持多任务处理。此外,分页存储还为实现虚拟内存提供了基础,使得程序可以使用比实际物理内存更多的内存空间,从而扩展了内存容量并提高了程序的运行效率。
总的来说,分页存储是计算机科学中一个非常重要的概念,它为计算机内存管理提供了基础框架。通过理解分页存储中的关键概念,如页面、页表、页表项、页面大小和物理块等,我们可以更好地理解计算机如何管理和使用内存资源,以及如何优化程序的运行性能。

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