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计算机组成原理 天津大学 页式虚拟存储器用页表来记录逻辑页面和物理页面之间的对应关系。 计算机组成原理 天津大学 …… …… …… 页表（在主存中） …… …… …… 主存页号 控制位 实地址 页内字地址 页号 虚地址 页内字地址 页号 页表基地址 页表基地址寄存器 页表基地址寄存器保存页表的起始地址，控制位中包含装入位（有效位），还有其它信息。 命中 失效，从外存调入 计算机组成原理 天津大学 页式虚拟存储器优点: 比较简单，只有程序的最后一页可能有零头浪费，存储空间利用率高。 缺点：页不是逻辑上的独立程序实体，处理、保护和共享信息不方便。 例：设主存容量4MB，虚存容量1GB，页面大小4KB， 1）写出主存、虚存地址格式 2）页表长度为多少？ 1）主存页号10位，页内地址12位；虚存页号18位，页内地址12位 2）页表长度218 3．段式虚拟存储器 段是按照程序的逻辑结构来划分的，每个段的长度因程序的不同而不相等。虚拟地址包括段号和段内地址两部分。 段式虚拟存储器用段表来记录逻辑空间和主存空间之间的对应关系。 段号 段内地址 计算机组成原理 天津大学 段式管理因为段的逻辑独立性使它易于编译、管理、修改和保护，也便于多道程序共享，缺点是容易在段间留下许多的空隙不好利用，造成浪费。 计算机组成原理 天津大学 4. 段页式虚拟存储器 段页式虚拟存储器是段式和页式虚拟存储器两者的结合。在这种方式中，段按照程序逻辑结构划分之后，再把每段分成固定大小的页。主存调入或调出程序按页面进行，并可按段实现共享和保护。其优点是兼具了页式和段式的优点。而缺点是在地址映像时需进行多次查表。 段页式虚拟存储器中的虚拟地址变换成实际地址是通过一个段表和一组页表来完成变换的。段表中的每个表项对应一个段，每个表项有一个指向该段的页表的起始地址（页号）和该段的控制保护信息。由页表给出该段各页在主存中的位置以及是否已装入等标志。 计算机组成原理 天津大学 计算机组成原理 天津大学 计算机组成原理 天津大学 多道程序中每一道程序用一个基号加以标识，指向该道程序的段表起点。 b为该道程序页表起点 计算机组成原理 天津大学 例：虚拟存储器中段页式存储管理方案的特性为() A空间浪费大，存储共享不易，存储保护容易，不能动态链接 B空间浪费小，存储共享容易，存储保护不易，不能动态链接 C空间浪费大，存储共享不易，存储保护容易，能动态链接 D空间浪费小，存储共享容易，存储保护容易，能动态链接 计算机组成原理 天津大学 5.TLB（快表） 在页式虚拟存储器中，页表保存在主存中，在访问存储器时，首先要查页表，即使页面命中，也得先访问一次主存去查页表，再访问主存才能取得数据，这就相当于主存速度降低了一倍，如是页面失效，要进行页面替换、页面修改，访问主存的次数就更多了。 为了加快查表的速度，许多计算机将页表分为快表和慢表。将当前最常用的页表信息存放在一个小容量的高速存储器中，称为快表。快表只是慢表的一个副本，容量小（几个字至几十个字）、速度高，采用相联方式，按内容访问。当在快表中查不到时，再从存放在主存中的慢表查找实页号。  ? 计算机组成原理 天津大学 经快表与慢表实现内部地址变换的方式如下： 计算机组成原理 天津大学 查表时，由逻辑页号同时去查快表和慢表，当在快表中有此逻辑页号时，就能很快地找到对应的物理页号送入实主存地址寄存器，并使慢表的查找作废，从而就能做到虽采用虚拟存储器但访主存速度几乎没有下降。 如果在快表中查不到，那就要费一个访主存时间查慢表，从中查到物理页号送入实主存地址寄存器，并将此逻辑页号和对应的物理页号送入快表，替换快表中应该移掉的内容，这也要用到替换算法 计算机组成原理 天津大学 10(17).下列命令组合情况中，一次访存过程中，不可能发生的是() A.TLB未命中，Cache未命中，Page未命中 B.TLB未命中，Cache命中，Page命中 C.TLB命中，Cache未命中，Page命中 D.TLB命中，Cache命中，Page未命中 虚存中，快表是慢表的副本，快表命中时，包含该地址的页Page肯定已在主存中， Page必命中；快表未命中， Page可能在主存中（慢表命中）， Page也可能在辅存中（慢表未命中）。 Cache是否命中，对TLB与 Page命中无影响，因为TLB与Cache没有关系， 计算机组成原理 天津大学 例：一个计算机有cache、主存和用于虚拟存储的磁盘