虚拟地址大小计算

时间:2008-12-12 03:50:08

标签: language-agnostic hardware paging

我坚持这个问题,明天我正在为考试而学习。 (我理解虚拟地址与物理地址,页面框架,地址总线等的概念。)

如果你使用带有128K RAM和32位地址总线的4K页面,虚拟地址有多大?你有多少常规页面框架?
编辑:我相信答案是2 ^ 32和2 ^ 20。我只是不知道如何计算它。

1 个答案:

答案 0 :(得分:6)

你的答案是完全正确的。

使用32位地址总线,您可以访问2 ^ 32个唯一地址的虚拟空间。

每个4K页面使用2 ^ 12(物理)地址,因此您可以将(2 ^ 32)/(2 ^ 12)= 2 ^ 20页面放入空间。

祝你的考试好运!


编辑以解决评论中的问题:

您怎么知道您无法访问超过2 ^ 32个地址?

32位地址总线意味着有32条线连接到RAM上的地址引脚 - 每条线由其中一个位表示。每根导线保持在高电压或低电压,这取决于相应的位是1还是0,并且由诸如0xFFFF0000的32位值表示的1和0的每个特定组合选择相应的存储器位置。使用32线,地址引脚上有2 ^ 32个独特的电压组合,这意味着您可以访问2 ^ 32个位置。

那么4K页面大小呢?

如果系统的页面大小为4K,则表示每页中的RAM芯片有12个地址位(因为2 ^ 12 = 4K)。如果您的假设系统具有128K的RAM,则需要128K / 4K = 32页或一组RAM芯片。因此,您可以使用12位通过将相同的12条线路连接到每个RAM芯片上的12个地址引脚来选择每个芯片上的物理地址。然后使用另外5根电线选择 32个页面中的哪一个包含您想要的地址。我们使用了12 + 5 = 17个地址位来访问2 ^ 17 = 128K的RAM。

让我们走最后一步,想象一下128K的RAM驻留在存储卡上。但是使用32位地址总线,您仍然有32-17 = 15个地址位!您可以使用那些位来选择2 ^ 15 = 32768个存储卡中的一个,从而为您提供2 ^ 32 = 4G RAM的总虚拟地址空间。

除RAM和存储卡外还有用吗?

通常的做法是将大量位(如地址中的位)划分为较小的子组,以使其更易于管理。有时它们因物理原因而分开,例如地址引脚和存储卡;其他时候出于逻辑原因,例如IP地址和子网。美妙之处在于实施细节与最终用户无关。如果访问地址0x48C7D3AB的存储器,只要存在存储器单元,就不关心它所在的RAM芯片或存储器的排列方式。当您浏览到67.199.15.132时,只要它接受您的upvotes,您就不在乎计算机是否在C类子网上。 : - )

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