Виртуальная память в современных операционных системах часто реализуется с использованием сегментно-страничного преобразования адреса. Этот процесс включает в себя два основных этапа: сегментацию и страничную адресацию. Давайте рассмотрим, как определяется номер виртуальной страницы при этом преобразовании.
Шаги определения номера виртуальной страницы:
- Понимание структуры виртуального адреса:
- Виртуальный адрес обычно делится на две части: номер сегмента и смещение внутри сегмента.
- Номер сегмента указывает на конкретный сегмент в памяти, а смещение указывает на положение внутри этого сегмента.
- Определение номера сегмента:
- Первым делом необходимо извлечь номер сегмента из виртуального адреса. Это делается путем выделения определенного количества старших битов адреса.
- Например, если у нас 4-битный номер сегмента, то старшие 4 бита виртуального адреса будут представлять номер сегмента.
- Получение базового адреса сегмента:
- После того как мы получили номер сегмента, мы обращаемся к таблице сегментов, чтобы найти базовый адрес этого сегмента.
- Каждый сегмент имеет свой базовый адрес, который указывает, где в физической памяти начинается этот сегмент.
- Определение смещения:
- Теперь мы должны извлечь смещение из виртуального адреса. Это делается путем выделения оставшихся битов адреса.
- Смещение указывает на конкретное место в сегменте, к которому мы хотим обратиться.
- Преобразование смещения в номер страницы:
- Следующий шаг - преобразовать смещение в номер страницы. Для этого нужно знать размер страницы.
- Если размер страницы, например, 4 КБ (4096 байт), то номер страницы можно получить, разделив смещение на размер страницы.
- Это делается с помощью целочисленного деления: номер страницы = смещение / размер страницы.
Таким образом, номер виртуальной страницы определяется на основе смещения, которое извлекается из виртуального адреса. Этот номер страницы затем может быть использован для обращения к таблице страниц, чтобы получить физический адрес в памяти.