Memory management 操作系统和内存管理（理论）

嘿，我有一个问题和一个答案，但我不能理解答案的第二部分！ 这里有人能帮我吗

这是：

问题,

计算机有32位虚拟地址和4-K.B页。程序和数据在最低页面（0-4095）中匹配，堆栈在最高页面中匹配。如果使用传统（一级）分页，页面表中需要多少次尝试？两级分页需要多少页表条目，每个部分10位

答复

对于一级页面表，需要2^32/2^12或1M页面。因此 页表必须有1M个条目对于两级分页，主页表 有1K个条目，每个条目都指向第二页表格。只有两个 这些都是用过的。因此，总共只需要三个页表条目，一个在 顶级表格和每个较低级别表格中的一个。

我不能理解粗体字。例如，我无法理解1K是如何出现的

谢谢你抽出时间

---

干杯

我认为，问题第一部分的答案是错误的，因为您没有使用问题的上下文：

程序和数据在最低页面（0-4095）中匹配，堆栈在最高页面中匹配。因此，虽然页表条目的总数是1048576，但在这些条目中，您只使用了两个条目，这两个页面中的每一个都有一个条目（代码/数据页面的条目0点和堆栈页面的条目1048575点）

对于问题的第二部分，您得到了一个非常有用的提示：
两级分页，每个部分有10位
。但首先，让我们回到上面，更简单的情况

在使用单页表的情况1中，虚拟地址：

most significant bits                       least significant bits
| 10 bits = PT index | 10 bits = PT index | 12 bits = page index |

具有32位（计算机具有32位虚拟地址）
它们的12个最低有效位表示页面中的位置（计算机有…4-K.B页面，也可以是
适合最低页面（0-4095）
）
剩下的20个最高有效位显然选择了页面表中的一个条目。所选页面表条目包含页面的物理地址

因此，虚拟地址如下所示：

most significant bits                            least significant bits
| 20 bits = index into the page table | 12 bits = index into the page |

因此，CPU使用以下公式访问内存：

PhysicalAddress = PageTable[VirtualAddress / 4096] + VirtualAddress modulo 4096

现在，让我们回到案例2

您仍然有12个LSB位来选择页面中的一个字节

但有什么新鲜事吗？它是两级分页，每个部分有10位

这10位是页表索引的长度，现在有两个

在此基础上，我们得出了虚拟地址的以下细分：

most significant bits                       least significant bits
| 10 bits = PT index | 10 bits = PT index | 12 bits = page index |

地址转换公式自然是：

PhysAddr = PageTable[VirtAddr / (1024*4096)][(VirtAddr / 4096) modulo 1024] + VirtAddr modulo 4096

现在，我们仍然有同样的程序，占2页

指向代码/数据页的虚拟地址为（二进制）：

指向堆栈页的虚拟地址是（也是二进制的）：

由此可以看出，您在级别1使用了两个不同的页表条目（由索引0000000000和1111111选择），在级别2使用了两个类似的页表条目

因此，在案例2中，程序运行所需的总页数为2+2=4页表条目

请注意，如果您不记得：210=1024、212=4096、220=1048576。
我认为，问题第一部分的答案是错误的，因为您没有使用问题的上下文：
程序和数据在最低页面（0-4095）中匹配，堆栈在最高页面中匹配。因此，虽然页表条目的总数是1048576，但在这些条目中，您只使用了两个条目，这两个页面中的每一个都有一个条目（代码/数据页面的条目0点和堆栈页面的条目1048575点）

对于问题的第二部分，您得到了一个非常有用的提示：
两级分页，每个部分有10位
。但首先，让我们回到上面，更简单的情况

在使用单页表的情况1中，虚拟地址：

most significant bits                       least significant bits
| 10 bits = PT index | 10 bits = PT index | 12 bits = page index |

具有32位（计算机具有32位虚拟地址）
它们的12个最低有效位表示页面中的位置（计算机有…4-K.B页面，也可以是
适合最低页面（0-4095）
）
剩下的20个最高有效位显然选择了页面表中的一个条目。所选页面表条目包含页面的物理地址

因此，虚拟地址如下所示：

most significant bits                            least significant bits
| 20 bits = index into the page table | 12 bits = index into the page |

因此，CPU使用以下公式访问内存：

PhysicalAddress = PageTable[VirtualAddress / 4096] + VirtualAddress modulo 4096

现在，让我们回到案例2

您仍然有12个LSB位来选择页面中的一个字节

但有什么新鲜事吗？它是两级分页，每个部分有10位

这10位是页表索引的长度，现在有两个

在此基础上，我们得出了虚拟地址的以下细分：

most significant bits                       least significant bits
| 10 bits = PT index | 10 bits = PT index | 12 bits = page index |

地址转换公式自然是：

PhysAddr = PageTable[VirtAddr / (1024*4096)][(VirtAddr / 4096) modulo 1024] + VirtAddr modulo 4096

现在，我们仍然有同样的程序，占2页

指向代码/数据页的虚拟地址为（二进制）：

指向堆栈页的虚拟地址是（也是二进制的）：

由此可以看出，您在级别1使用了两个不同的页表条目（由索引0000000000和1111111选择），在级别2使用了两个类似的页表条目

因此，在案例2中，程序运行所需的总页数为2+2=4页表条目

如果你不记得的话，请注意：210=1024，212=4096，220=1048576。
10位每部分=2^10条目数=1024条目数=1K条目数我得到了这部分。然后它说“每一个都指向第二个页面表格。只使用了其中的两个。因此总共只需要三个页面表格条目，一个在顶级表格中，一个在低级表格中。”为什么只使用其中的两个（这些是什么？条目？）我根本不明白。好吧，现在看来