分页技术实例

在操作系统中，分页是一种存储机制，用于以页面形式从辅助存储器检索进程到主内存中。

分页背后的主要思想是以页面的形式划分每个进程。 主存也将以帧的形式分割。

进程的一页将被存储在存储器的一个帧中。 分页可以存储在内存的不同位置，但优先级始终是查找连续的帧或空洞。

进程页面只有在需要时才会被带入主内存，否则它们将驻留在辅助存储中。

不同的操作系统定义不同的帧大小。 每个帧的大小必须相等。 考虑到页面被映射到页面中的帧，页面大小需要与帧大小相同。

示例

让我们考虑主存储器大小为16Kb，帧大小为1KB，因此主存储器将被分成每个1KB的16个帧的集合。

系统中有4个进程，分别是4KB的P1，P2，P3和P4。 每个进程分为每个1 KB的页面，以便一个页面可以存储在一个帧中。

最初，所有的帧都是空的，因此进程的页面将以连续的方式存储。

下图显示了框架，页面两者之间的映射。

让我们考虑一下，P2和P4在一段时间后会转移到等待状态。 现在，8个帧变空了，因此可以将其他页面加载到空闲的地方。 大小为8 KB(8页)的进程P5正在就绪队列内等待。

鉴于这一事实，在内存中有8个不连续的帧，分页提供了将流程存储在不同位置的灵活性。 因此，可以在P2和P4的地方加载进程P5的页面。

内存管理单元

内存管理单元(MMU)的目的是将逻辑地址转换为物理地址。 逻辑地址是CPU为每个页面生成的地址，而物理地址是存储每个页面的帧的实际地址。

当CPU使用逻辑地址访问页面时，操作系统需要获取物理地址以物理访问该页面。

逻辑地址有两部分。

• 页码
• 偏移量

OS的内存管理单元需要将页码转换为帧号。

示例

考虑到上面的图像，假设CPU要求进程P3的第4页的第10个字。 由于处理P1的第4号页面被存储在第9号帧，因此第9帧的第10个字将作为物理地址返回。