操作系统 ：两级页表

单级页表存在的问题

某计算机系统按字节寻址，支持32位的逻辑地址，采用分页存储管理，页面大小为4KB，页表项长度为4B.

4KB = B，因此页内地址要用12位标识，剩余12位表示页号。

因此，该系统中用户进程最多有页。相应的，一个进程的页表中，最多会有，共需要 个页框存储该页表。

根据页号查询页表的方法：K号页对应的页表项存放位置 = 页表始址 + K * 4要在所有的页表项都连续存放的基础上才能用这种方法找到页表项。

根据局部性原理可知，很多时候，进程在一段时间内只需要访问某几个页面就可以正常运行了。因此没有必要让整个页表都常驻内存。

问题一：页表必须连续存放，因此当页表很大时，需要占用很多个连续的页框。

问题二：没有必要让整个页表常驻内存，因此进程在一段时间内可能只需要访问某几个特定的页面。

如何解决单极页表的问题

可将长长存块刚好的页表进行分组，使每个内可以放入一个分组（比如上个例子中，页面大小4KB，每个页表项4B，每个页面可存放1K个页表项，因此每1K个连续的页表项为一组，每组刚好占一个内存块，再将各组离散地放到各个内存块中）

另外，要为离散分配的页表再建立一张页表，称为页目录表，或称外层页表，或称顶层页表。

如何如何实现地址变换

1.按照地址结构将逻辑地址拆分成三部分

2.从PCB中读出页目录表初始地址，再根据一级页号查页目录表，找到下一级页表在内存中存放的位置

3.根据二级页号查表，找到最终想访问的内存块号

4.结合页内偏移量得到物理地址

注意事项

1.若采用多级页表机制，则各级页表的大小不能超过一个页面

2.两级页表的访问次数分析（假设没有块表机构）

第一次访存：访问内存中的页目录表

第二次访存：访问内存中的二级页表

第三次访存：访问目标内存单元

总之：N级页表访问一个逻辑地址需要N+1次访存（没有块表机构）

标签：操作系统,访存,两级,访问,地址,内存,页表,页面
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