有人可以在我的寻呼（虚拟内存）上解释这个图吗？

Question

我一直在努力理解虚拟内存，但是当我深入了解它的真实细节时，我感到很困惑。我理解（或者我觉得我这样做）虚拟内存是进程“认为”它有一定量内存分配给它的一种方式。虚拟地址空间被划分为相等大小的页面，物理存储器被划分为相等大小的帧，并且页面映射到帧。

但是......如果这发生了什么？在此图中，CPU正在运行程序P.这意味着P的一部分已经在物理内存中，对吗？ （因为cpu只能访问物理/主内存）。那么CPU究竟指出了什么？我看到它是虚拟内存空间中的一个页面，所以就像这个页面代表什么？这是一个指令吗？我们是否正在将指令从虚拟内存移动到物理内存，以便更多的程序在物理内存中（直到那时才需要）？我离开了吗？有人可以向我解释一下吗？

Answer 1

该图显示了将虚拟地址转换为物理地址的过程。

从Program P到CPU的胖箭头表示程序被“送入”CPU。 ¹

CPU“指向”指令用来寻址程序P中的内存位置的虚拟地址。它分为两部分：

• 页面表索引（p）：虚拟地址包含页面表的索引，该页面将页面映射到页面框架（{{ 1}}）。有关该机制的描述（包括多级分页），请阅读this。
• 偏移（f）：如您所见，偏移量直接添加到物理地址，因为分页的最小可寻址单位是页，不是字节

最后，计算出的地址用于处理物理内存中的内存位置。

¹ “fed”表示从二级存储器读取（发音为 red ）到RAM并通过指令执行程序指令“。

Answer 2

我不打算尝试理解该图表，因为它没有任何意义。

标题为＆＃34; Paging＆＃34;但该图表根本没有显示分页。

您缺少的是有两个步骤。首先是逻辑内存转换（图表有点，sorta）显示。

物理内存以一些固定大小的PAGE FRAMES排列（例如，1K，4K）。

每个进程都有一个LOGICAL ADDRESS SPACE，由与页面框架大小匹配的PAGES组成。

逻辑地址空间由操作系统管理的PAGE TABLE定义。页表将逻辑页面映射到物理页面框架。

如果有两个进程（X和Y），则进程X中的逻辑地址Q和地址Y在大多数情况下映射到不同的物理页面帧。

通常会有一系列分配给SYSTEM ADDRESS SPACE的逻辑地址。这些逻辑页面映射到所有进程的同一物理页面。

进程仅处理逻辑页面。不了解物理页面。程序计数器寄存器始终指逻辑地址。 CPU自动将逻辑页面转换为物理页面帧。翻译对流程完全透明。操作系统是唯一具有物理页面框架知识的东西，但它只管理页面表格; CPU进行翻译。

分页是不同但相关的。

当程序访问存储器地址时，CPU会尝试将其转换为页框内的物理地址。发生了几个步骤。

1. CPU找到所请求页面的页表条目。 页面可能根本没有页面表条目。该图显示了连续的逻辑到物理映射。这很少发生。逻辑地址空间通常具有有效页面的集群，它们之间存在间隙。如果地址没有页表条目，则CPU会触发异常。

2. CPU读取页表条目以确定它是否引用了有效的页框。 页面的条目可能尚未映射到逻辑地址空间（例如，第一页通常不映射到陷阱空指针错误）。如果页面尚未映射，则会触发异常。

3. CPU检查当前处理器模式是否允许访问。 可以为页面设置读/写/执行保护，并且可以通过模式限制访问（内核模式，用户模式或某些处理器中的某些其他模式）。 如果不允许访问，则CPU会触发异常。

4. [这里是分页的来源] CPU检查页面是否已映射到物理页面框架。如果不是，CPU将触发PAGE FAULT。操作系统通过查找页面存储在页面文件中的位置，将页面表映射到物理页面框架，将页面文件中的数据加载到内存中，然后重新启动指令来进行响应。

Answer 3

我猜你的混淆的大部分来自于上图有点 被误导 这一事实。

请注意，缺少 IP寄存器 以及一些额外的文本@两个'Tables'都是有问题的。其余的都没问题。

我向您展示了相同但 已修复 图表，这更有意义。

正如其他人已经告诉你的那样，上图只是CPU用于 获取的 地址 的转换方案> 实际说明＆amp;来自 P的虚拟地址空间 的操作数。你看见了吗？这都是关于地址而不是别的什么!!!

它向您展示了如何通过CPU（在分页方案中）管理 虚拟地址 ，以便从 使用 物理地址 的实际 物理内存。

对'Downvoter'的解释很有用，所以不需要添加任何其他内容。