操作系统页表结构图(操作系统页表)
虚拟内存
虚拟地址到物理地址的映射以实现隔离性 每个程序有独立的地址空间 ,不相互影响页表
地址操作简单流程
CPU向虚拟地址va加载或写入数据–>CPU将va交给内存管理单元MMU–>SATP寄存器存放着内存中存放虚拟地址到物理地址的表单–>MMU通过SATP查找表单获得va的物理地址–>完成物理地址的加载或写入 。
虚拟内存地址 为64bit ,高25bit不使用 ,只用39bit 中间27bit为index ,可知物理page号(PPN) ,包含4096字节 低12bit为offset(2
12
=
4096
2^{12} = 4096
212=4096) ,指向page中4096字节的某1个–>物理地址 = page + offset物理地址
为56bit ,44bit为PPN ,剩下12bit直接复制虚拟地址的offset
page table
内容:虚拟内存地址:物理地址的映射 多级结构
虚拟内存地址的index分成3个9bit ,每个bit称作1个page directory ,SATP寄存器实际指向第1个page directory的地址 。每个page directory都有512大小 ,它们指向一个PTE(Page Table Entry) ,因此共需要3*512个PTE(Page Table Entry) 。
PTE PTE可以看成从虚拟地址到物理地址的分级索引 。虚拟地址的3个数值表示在page directory中的偏移,此偏移加上当前page directory的首地址 ,则可得到1个64bit的PTE的物理地址
。PTE中存放着PPN ,PPN表示1个物理页号,在此物理页号后补12个0 ,相当于offset为0 ,则可得到真正的物理地址 ,以此进入下一个page directory的首地址 ,当然最后1个page directory加上va的offset就是查找的真正的物理地址;还有一些标志位 ,比如V表示此地址翻译是否可用 。
TLB页表缓存
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