操作系统逻辑地址到物理地址的转换

逻辑地址结构

32位的二级页表的逻辑地址结构中，前10位p₁地址用于表示相应的二级页表，p₂中的地址表示相应页表中的页表项中保存的物理页的序号。二级页表能够检索的最大地址同样为2^p₁ * 2^p₂ * 2^d = 2³²。

二级页表地址转换

地址转换示意图：

初始时只有一级页目录表在内存中，在进行地址转换时再将需要的二级页表调入内存，处理器根据寄存器中的值找到一级页目录表所在的内存页。

逻辑地址中的页内偏移量位12位，整个逻辑地址空间被分割成2²⁰个页，为了表示出所有的页的序号就需要20个比特位，因此至少需要3个字节，计算机系统中通常采用2的幂，所以使用4个字节保存页号。在一级页目录表和页表中的每个表项都是32位，一页的可存储的表项数量为2¹²/4=1024个。表项中的数据前20位用来表示页的序号，其它位可以用来记录页的状态信息。

一级页表的地址转换过程可直接根据前20位找到对应的页表项获取物理页号。