頁式存儲的地址轉換

① 頁式管理基本原理

頁式管理基本原理涉及將每個進程的虛擬空間劃分為相同長度的頁。在頁式管理中，將內存空間按照頁的大小進行劃分，形成頁面或者頁框。通過建立頁式虛擬地址與內存地址之間的對應關系，使用硬體地址變換機構解決離散地址變換問題。

頁式管理採用請求調頁或預調頁技術，實現了內外存存儲器的統一管理。具體操作如下：當一個進程在執行時，會涉及虛擬地址和實際內存地址的轉換。在頁式管理中，虛擬空間被分解成一系列固定大小的頁，而物理內存則被劃分為相同大小的頁框。通過頁表，可以將虛擬地址映射到相應的頁框中，完成地址轉換。

請求調頁技術是指在訪問某個頁面時，如果該頁面尚未在內存中，則會觸發調頁操作。系統會從硬碟上將該頁面載入到內存中，並將其映射到相應的頁框位置。預調頁技術則是根據頁面的使用頻率或訪問模式，預先將預計要使用的頁面載入到內存中，從而提高系統的響應速度。

頁式管理通過上述機制，實現了對虛擬內存和物理內存的統一管理。它允許操作系統將大量數據存儲在硬碟上，並通過請求調頁或預調頁技術，將需要訪問的數據載入到內存中。這種管理方式有效提高了內存的利用效率，同時減少了內存訪問的延遲。

綜上所述，頁式管理的基本原理涉及將虛擬空間劃分為頁，並通過頁表實現虛擬地址與物理內存地址的映射。通過請求調頁和預調頁技術，頁式管理實現了內外存存儲器的統一管理，提高了系統性能和內存的利用效率。

頁式管理是一種內存空間存儲管理的技術，頁式管理分為靜態頁式管理和動態頁式管理。

② 頁式存儲管理中的頁號怎麼算

上篇介紹了存儲器硬體結構，本篇專注於存儲管理，探討軟體層面如何實現內存保護與隔離。內存保護主要涉及存儲管理機制，通常由MMU（Memory Management Unit）提供，確保系統內核與應用程序間、應用程序間互不幹擾。

存儲管理方式多樣，常見的有分區存儲與頁式存儲。分區存儲分為固定分區與可變分區。固定分區預先劃定內存區域，大小固定；可變分區則動態創建，隨程序需求分配與回收內存。盡管可變分區解決了固定分區的局限性，但依然面臨資源分配與管理的挑戰。

頁式存儲策略將進程空間與內存空間都劃分為固定大小的頁，通常為4K位元組。這種策略下，進程以頁為單位載入與卸載，有效解決了大進程運行的內存管理問題。邏輯頁由頁號和頁內地址標識，頁表則用於鏈接邏輯頁到物理頁，實現地址轉換。

頁式存儲的地址轉換過程直觀，只需計算頁號與物理塊號的關系即可。頁式存儲在實現高效內存管理的同時，也存在一些局限性，如頁面大小固定導致碎片問題等。

段式存儲與頁式存儲相似，但以邏輯功能為單位分割內存，便於內存共享，每段大小不一。段式存儲同樣包含段號和段內地址，通過段表進行地址轉換。段頁式存儲則結合了段式與頁式特點，先按功能劃分段，再將段劃分為頁，以適應更復雜的應用場景。

總結，存儲管理是操作系統核心功能之一，涉及多種策略以高效管理內存資源。分區存儲與頁式存儲各有優劣，段式存儲則通過功能劃分優化內存共享。頁式存儲與段頁式存儲的地址轉換機制，確保了進程與內存空間的靈活高效管理。

③ 請求頁式存儲管理求物理地址

頁大小為2KB=2的11次方B，頁內偏移量為11bit邏輯地址：1CDBH 轉換成二進制：00011100110110112C1DH 轉換成二進制：0010110000011101取低11位為頁內偏移量，剩餘高位為頁號。內存空間32KB=2的15次方B，物理地址15bit.1CDBH 頁號為00011，值為3.如表，塊號為9.9 轉換成二進制 10011CDBH 物理地址為1001100110110112C1DH 物理地址同上