内存 虚拟地址映射与转换

一、页式

1. 虚拟空间分成大小相等的块，每个块作为一个页并编号；
2. 独立程序分成一组相等固定大小的页面集合，并编号；
3. 物理内存空间分成大小相等存储块并编号；
4. 虚拟地址=虚拟页号+页内偏移量
5. 物理地址=虚拟页号_value（查页表）+页内偏移量

1、优点

1. 提高主存利用率，每个程序只有大约半页的浪费；
2. 简化了页表；
3. 提高了地址映射和转换的速度；

2、缺点

1. 不利于程序的模块化。程序被划分为固定的大小页，通常情况下很难保证一个页面包含整数个程序段，所以某些程序就会被拆分，然后放入相邻的几个页；
2. 页面较小且大小固定，所以页表会比较庞大，占用存储空间也大；

二、段式

1. 程序根据内容逻辑关系分成若干程序段，每个段大小不同；
2. 物理内存空间分成大小不同的段，每个段都从0号编号，并为每个段分配连续的地址空间；
3. 各个程序段可以离散分布在内存不同的分区中；
4. 虚拟地址=段号+段内地址
5. 物理地址=基址寄存器（段表起址）+段内地址+虚拟段号_value（查段表）

1、优点

1. 利于程序模块化。优于分段是根据程序的逻辑结构进行划分，故某一个程序段的改变不会影响其他段；
2. 利于程序实现信息共享。因为程序和数据共享是以信息的逻辑单位为基础的，而段正是信息的逻辑单位。
3. 有利于信息的保护。信息的保护同样是对信息的逻辑单位进行保护；
4. 利于程序的动态增长和动态链接。

2、缺点

1. 内存利用率较低，每个段的长度不同导致各个段的起止点不能确定；
2. 虚拟地址变换耗时，段表比页表复杂；

三、段页式

1. 在虚拟地址上，对程序采用段式管理方式进行逻辑单位上的分段；
2. 段表的每个表项分别对应一个程序段，表项中指明了该段的页表的起始地址和该段相应的控制保护信息；
3. 页表指明了页面在内存中的位置；
4. 对每个程序段采用基于页式的管理方式进行分页；
5. 在物理内存上，将物理内存空间分成与页面大小相等的物理块。

流程

1. 第一次查询段表，将段表寄存器中的段表始址加上虚拟地址的虚拟段号，得到页表始址；
2. 查询页表（将页表始址+虚拟地址的虚拟页号）=物理块号；
3. 物理块号+虚拟地址的页内偏移量=物理地址。