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考虑一个具有 38 位虚拟字节地址、1KB 页面和 512 MB 物理内存的虚拟内存系统。这台机器上每个进程的页表总大小是多少，假设有效位、保护位、脏位和使用位总共占用 4 位，并且所有虚拟页都在使用中？（假设磁盘地址没有存储在页表中。）

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3 回答 3

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好吧，如果问题只是“页表的大小是多少？” 不管它是否适合物理内存，答案可以这样计算：

第一个物理内存。物理内存有 512K 页（512M / 1K）。这需要 19 位来表示每一页。将其添加到 4 位会计信息中，您将得到 23 位。

现在是虚拟内存。对于 38 位地址空间和 10 位 (1K) 页大小，您的页表中需要 2 个28条目。

因此，23 位的 2 个28页表条目分别为 6,174,015,488 位或 736M。

这是每个进程的单级 VM 子系统所需的最大大小。

现在显然，如果您只有 512M 的物理 RAM，那么这将行不通，因此您有几个选择。

  1. 您可以减少物理页面的数量。例如，只允许一半的内存进行分页，而另一半则一直驻留。这将为每个条目节省一位，但不足以产生影响。

  2. 如果可能，增加页面大小。38 位地址空间上的 1K 页是非常厚实的页表的原因。例如，我认为具有 32 位地址空间的 '386 使用 4K 页。这将导致一百万页表条目，远远少于此处所需的 2.6 亿。

  3. 去多层次。更高级一点，但它基本上意味着页表本身需要分页。您必须将第一级页表保留在物理内存中，但第二级可以根据需要进出。这将大大降低物理要求，但以速度为代价，因为可能会发生两级页面错误以获取实际进程页面（一级用于辅助分页表，然后一级用于进程页面）。

让我们仔细看看选项 3。

如果我们允许 32M 用于主分页表并给每个条目 4 个字节（32 位：只需要 23 位，但我们可以在此处四舍五入以提高效率），这将允许 8,388,608 个页面用于辅助页表。

由于这些二级页表页中的每一个都是 1K 长（允许我们以每个 4 字节存储 256 个二级页表条目），因此我们总共可以处理 2,147,483,648 个虚拟页。

这将允许 8,192 个完全加载（即，使用它们的整个 28 位地址空间）的进程并排运行，假设您有相当大的磁盘空间来存储非常驻页面。

现在显然主分页表（和 VM 子系统，可能还有相当一部分操作系统）必须始终保持驻留。不能允许您调出主要页面之一，因为您很可能需要该页面才能将其带回 :-)

但这只是主分页表 512M 中的 32M 的驻留成本，比（至少对于一个满载进程）的 736M 好得多。

于 2010-10-27T05:09:06.863 回答
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页表大小=页表条目总数*页表条目大小

第 1 步：在页表中查找条目数：

no of page table entries=virtual address space/page size

=2^38/2^10=2^28

所以页表中有 2^28 个条目

第 2 步：物理内存中的帧数：

no of frames in the physical memory=(512*1024*1024)/(1*1024)=524288=2^19

所以我们需要19 bits额外4 bits的有效、保护、脏和使用位，总共 23 位 = 2.875 字节

size of the page table=(2^28)*2.875=771751936B=736MB
于 2013-11-27T06:37:20.673 回答
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1KB 页面 = 2^10, 512MB = 2^29 => 偏移量 = 29 - 10 = 19 位。

virtual 包括两部分：页框 + 偏移 => 页框 + 脏位 = 38 - 19 = 29 位。29 位包括 4 位脏（上图）=> 25 位实际页框，每个页框有 10 位长。

所以，页表大小：2^25 * 10 = 320M。

希望这是正确的。

于 2016-01-08T06:22:09.913 回答