确定页表格的尺寸的虚拟存储器

Question

考虑虚拟存储系统有38位的虚拟字节的地址，1KB页和512MB的物理存储器。是什么大小的总页表的每个过程，在这个机，假设的有效的、保护、肮脏和使用位采取共有4位，而且所有的虚拟网页都在使用？(假设盘地址是不存在该页的表中。)

Answer 1

好吧，如果问题是简单的"是什么尺寸的网页表？"无论它是否将适合成的物理存储器，答案可以计算这样的：

第一个物理存储器。有512K页的物理存储器(512M/1K)。这需要19位代表各页。添加至4位数的会计信息和你得到的23位。

现在虚拟存储器。有38位地址的空间和一个10位(1K)页面尺寸，你需要2²⁸ 项在你的网页的表中。

因此，2²⁸ 页表项目的23位每6,174,015,488位或736M.

这是最大的大小需要一个单一的级别VM子系统 对于每个过程.

现在很明显这不会工作如果你只有512M物理RAM所以你有几个选项。

1. 你可以减少数量的物理网页。例如，仅允许一半的记忆受到寻呼、保持的另一半居民在所有时间。这将节省的一位每项，而不是真的足以让一个差别。

2. 增加该页面尺寸， 如果可能的话.一1K页上的38位地址空间的原因很矮矮胖胖的页表。例如，我认为'386，其32位地址空间，使用4K页。这将导致一百万页表的条目，远远达不到260万需要在这里.

3. 走多的水平。一位更先进的，但它基本上意味着页表自己是受到寻呼。你必须保持第一级页表居民在身体内存，但在第二级别的可以进出的需要。这将大大减少的物理要求，但在成本的速度，因为两个级别的网页故障的发生可能得到实际处理的网页(一个用于辅助传呼的表格然后一个用过程页)。

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让我们看一点点接近在选项3。

如果我们允许32米为主页表，并给予每个条目4个字节(32位：只有23个都是必要的，但我们能为提高效率这里的)，这将允许8,388,608网页的次级页表。

由于每个辅助网页表格的网页是1K长(允许我们的存储256次级页表项目在4个字节)，我们可以解决一个总的2,147,483,648虚拟的网页。

这将使完全可以达到8,192载的(即，利用他们的整个28位地址空间)的进程并行运行，假定你有一个公平块磁盘存储空间的非居民页。

现在很明显的主页表(和VM子系统，并可能是一个公平块的休息系统)已经驻留在所有的时间。你不能允许的页面出的一个主要网页因为你可能需要页面，以便把它带回来在:-)

但是，这是一个驻地的费用的仅32米的512M主页表，大大好于(至少对于一个完全装过程)的736M.

Answer 2

页表的大小=页表条目的总无*页表项的大小

步骤1：条目的页表查找NO：

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

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

所以有在页表2 ^ 28项

STEP2：否帧中的物理存储器：

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

所以我们需要有效的保护，脏，使用位19 bits和附加4 bits 完全的23位= 2.875字节

size of the page table=(2^28)*2.875=771751936B=736MB

Answer 3

1KB页= 2 ^ 10，512MB = 2 ^ 29 =>偏移= 29 - 10 = 19位

虚拟包括两个部分：页帧+偏移量=>页面帧+脏位= 38 - 19 = 29位。 29位包括4位脏（上文）=> 25位为真实页帧，每个页面帧具有10位长。

因此，页表尺寸：2 ^ 25 * 10 = 320M

希望这是正确的。