Unterschied Zwischen Page Table und Page Directory

Ich habe gehört, dass der Begriff Adressraum oft in Mikroprozessoren und Mikrocontrollern Paradigma. Ich verstehe, dass eine Adresse wird verwendet, um auf einen bestimmten block von Speicher in den physikalischen Speicher(Grundschule).

Wenn ich im Recht bin und der Adressraum ist der super-Satz von solchen Adressen. Richtig?

Durch die Verwendung virtueller Speicher/paging-wir sind die Erweiterung des Adressraums über die sekundäre Lagerung.

In diesem Paradigma, was genau ist eine Seitentabelle, page table Eintrag und Seite Verzeichnis? Ich verstehe, dass die erste p.Speicher wird segmentiert und logisch, und diese Segmente werden in Seiten unterteilt. Also, was genau ist eine page Tabelle? Eine Tabelle mit Seiten? Und was ist eine page-directory eine super Tabelle von Page-Tabellen?

  • Siehe osdev.org oder die offizielle intel-Handbuch.
InformationsquelleAutor techno | 2015-04-29
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    In der x86-Architektur, page directories und page tables zusammen sorgt für die Zuordnung zwischen virtuellen Adressen (Speicher-Adressen von Anwendungen verwendet) und physikalische Adressen (Reale Schauplätze in der physischen Speicher-hardware).

    Einen Seite ist einfach ein zusammenhängender Speicherblock. x86 (32-bit) unterstützt, in 3 Größen, Seiten: 4 MB, 2 MB, und 4 KB an, wobei letztere am häufigsten verwendet in den mainstream-Betriebssysteme. Ein Seite Tabelle ist ein array von 1024 * 32-bit-Einträgen (bequem Einbau in eine einzige 4-KB-Seite). Jeder Eintrag verweist auf die physikalische Adresse einer Seite. Da eine einzelne page table ist nicht in der Lage zur Darstellung der gesamten Adressraum auf eigene (1024 Einträgen * 4KB = nur 22 bit Adressraum), benötigen wir eine zweite Seite: Tabelle: ein Seite Verzeichnis. Eine page-directory besteht aus 1024 * 32-bit-Einträgen (wieder passend in eine einzelne Seite), jedes zeigt auf eine page table. Wir können sehen, dass jetzt 1024 * 1024 * 4 KB = 32-bit und mit diesem 3-Ebenen-Struktur sind wir in der Lage, um die Karte der gesamten 4 GB virtuellen Adressraum.

    Wenn die CPU gefragt ist, um den Zugriff auf eine virtuelle Adresse verwendet, die 10 höchsten bits (31:22) index in die page-directory-Tabelle (die base-Adresse ist gespeichert in einem besonderen register). Die nächsten 10 höchsten bits (21:12) werden verwendet, um den index in der Seitentabelle verweist die page-directory-Eintrag. Die niedrigsten 12 bits (11:0) sind schließlich verwendet, um den index ein byte in die Seite, zeigte auf der page table Eintrag.

    In anderen Systemen kann es mehr oder weniger Stufen der page table erforderlich, abhängig von der Größe des virtuellen Adressraums und die Seitengrößen unterstützt. Zum Beispiel, x86-mit 4MB-Seiten muss nur eine einzige Seite-Verzeichnis. Im 64-bit Modus bei 4-Kb-Seiten, ein 4-Niveau-system eingesetzt: ein Seite mapping-Stufe 4 Tabelle enthält Einträge, die auf einer der vielen Seiten-Verzeichnissen.

    Den Intel Architectures Developer ' s Manual hat viel mehr Informationen über das Thema, besonders in den Kapiteln 3 und 4.

    • Aber ist es nicht bedeuten, dass wenn 2 verschiedene Programme, die versuchen, Zugriff auf die virtuelle Adresse 0x0041FF10 , Sie erhalten die gleiche physische Adresse? Die CPU nimmt die gleiche Anzahl von bits für die Indizierung aus der gleichen virtuellen Adresse, die sich in gleicher Indizes..
    • Das Betriebssystem wird in der Regel pflegen Sie separate Verzeichnisse und Tabellen für jeden Prozess, der zu unterschiedlichen Zuordnungen von virtuellen zu physikalischen Adressen. Daran erinnern, dass die Basis-Adresse des aktuellen page-directory gespeichert ist, in ein spezielles register. Der Wert in diesem register geändert wird vom OS während ein Kontextwechsel zu einem anderen Prozess. Daher, obwohl die Indizes gleich sind, für Prozess A und Prozess B, Sie index in verschiedene Verzeichnisse.
    • Auf der Intel-x86, das ist gesteuert über die CR3-register.
    • > Eine Seite ist einfach ein zusammenhängender Speicherblock ich denke, man sollte die explizite Bezeichnung virtuellen/logischen Speicher, da physikalischer Speicher verwendet Prozess ist nicht-zusammenhängend.
    • Warum funktioniert die Tabelle/Verzeichnis auf welcher Ebene auch immer, hat die gleiche Größe einer Seite anstatt nur einer großen Tabelle? Was ist so bequem über es?
    • kann sehen, dass jetzt 1024 * 1024 * 4 KB = 32-bit und mit diesem 3-Ebenen-Struktur sind wir in der Lage, um die Karte der gesamten 4 GB virtuellen Adressraum." .. von einem Prozess, richtig? Damit würden wir benötigen diese eine 3-level-Daten-Struktur wie für jeden Laufenden Prozess. Habe ich das richtig verstanden?
    • das ist richtig, normalerweise eine page-directory für jeden Laufenden Prozess, in Ordnung, Sie isoliert zu halten. Beachten Sie, dass Sie vielleicht teilen einige Seite Tabellen oder Seiten für shared-memory-Zwecke. Beachten Sie auch die Seite Verzeichnis nicht zu voll (nicht alle 1024 Kind Seite Tabellen vorhanden sein müssen, dass nur diejenigen, Landkarte-Speicher der Prozess tatsächlich verwendet).
    • Danke für die Antwort. Gut, das genaue Tatsache im Widerspruch mit der Anweisung, die sagt "Die am häufigsten verwendeten Anzahl der page-Tabellen, die auf x86-64-system 4". Ich habe gelesen, dass auf der Wikipedia und vielleicht einer deiner anderen Antworten. Wenn die 1-Seite-Verzeichnis benötigt wird pro Prozess und es werden sicherlich noch mehr als 4 Seiten mit Tabellen benötigt für jedes - Seite-Verzeichnis, wie kommen Sie auf diese Aussage ist wahr, da gibt es Dutzende Prozesse laufen die ganze Zeit? Was vermisse ich hier? (man zählt die Nicht der Laufenden Prozesse in einem Augenblick, da es ist, 1 pro Kern..)
    • ohne es zu sehen, ich vermute, die Aussage ist von Bedeutung, 4 - Stufen der page table, nicht 4 einzelne Seite Tabellen. Ich erkläre, die oben in meiner Antwort ist der vorletzte Absatz, dass im 64-bit-Systeme, auf denen die virtuellen Adressen, die größer sind als 32 bits lang, 3 Ebenen sind nicht genug, um die Behandlung einzelner 4-KB-Seiten, und so ein 4-Ebenen-Struktur erforderlich ist, statt. In diesem Fall, wird jeder aktive Prozess seinen eigenen, individuellen 4-level-Daten-Struktur.

    InformationsquelleAutor peterdn
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