页表在内存中还是在cpu中

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一、操作系统--基本分页存储管理方式

深入探讨：基本分页存储管理的秘密

在连续分配的道路上，我们面临碎片问题。为了解决这个问题，我们引入了一种新的分页和分段的存储管理方法。作为离散分配的救世主，它们带领我们进入了高效内存管理的新世界。

基础关：精巧的内存缩减

基础分页存储管理放弃内存连续性，要求所有页面同时加载到内存中。这需要我们仔细设置页面大小，通常在512字节到8KB之间，以平衡性能和内存效率。其地址结构巧妙地分为页号和页内地址，它们共同构成了程序运行的虚拟舞台。

页表：内存的桥梁和守护者

页表是内存的重要组成部分。它确保进程页和物理块之间的连接。它充当执行地址映射的桥梁。页表除了基本的地址映射之外，还以包含访问控制信息，这为虚拟内存的实现提供了关键支持。

地址转换：逻辑到物理的魔力

在地址转换过程中，通过页表项的智能排列来转换逻辑地址。是物理地址。最初，页表项主要存储在寄存器中，但随着技术的发展，大多数页表被移至内存中，以节省宝贵的寄存器资源。当一个进程试图访问一个逻辑地址时，页表寄存器负责存储页表的首地址和长度，CPU使用高效的查找机制来反汇编页号和内部地址中的有效地址。页。地址。一旦地址超出限制，系统将优雅地发起中断以确保正确的数据访问。

优化：多级页表的智慧

针对大逻辑地址空间，出现了2LP或更多层等多级页表。例如，32位系统将一级页表划分为1MB，而二级页表中的每个页包含1024个条目，外部页表负责记录物理块号。这种结构上的调整使得逻辑地址空间更加灵活，能够适应不同大小的内存需求。

物理与逻辑交织

物理块和页表之间的关系就像一个精确的网格，例如物理块1#包含页0#，而物理块4#承载页面1#。外部页表不仅记录首地址，例如页表0#在物理块1011#，还通S状态位指示页表是否在内存中，对于32位系统，是多级的。页表是优化内存使用的强大工具，而64位系统可能需要更多级别的页表，例如三级页表级别，以确保物理存储空间的高效利用。范围限制为245位。

以上原理来源于权威著作《计算机操作系统：唐晓丹等人》，它向我们揭示了操作系统如何通过分页存储管理来智能管理内存，以提高系统的运行效率。系统。性能和效率。

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二、页表存放在内存还是磁盘上

页表分为单级页表和多级页表。

一级页表：如果操作系统为进程分配的内存空间不大，只需要很少的页表，占用的内存空间并不多，所以此时所有的页表都占用了内存空间。页表在内存中。

多级页表：分配给进程的内存空间越大，对应的页表也越大。因此，需要建立一个多级页表，将顶层表（级别比较高）存放在内存中，依靠这个顶层表找到下层表，然后访问它。下层表中对应的实际页码。一些低级表在内存中，而另一些则加载在磁盘上，并由高级表命名后调用到内存中。

功能

确定页号到物理块号的地址映射。

逻辑地址转换为物理地址的过程：用页号检索页表，从页表中得到该页的物理块号，加载到物理中。地址寄存器。同时，将页地址d直接发送到物理地址寄存器的地址。这样，物理地址寄存器中的内容就是两者相除后到达的内存实际地址，从而完成了逻辑地址到物理地址的转换。

以上内容参考：-页表