分页存储是一种内存管理技术,它将计算机的物理内存划分为固定大小的单元,称为页或页面,同样地,进程的地址空间也被划分为相同大小的单元,称为页或页面,这样,每个进程的地址空间就被划分成了多个页,而每个页都可以独立地映射到物理内存中的一个页帧上。

以下是分页存储中每个进程的详细过程:
1、地址空间划分:将进程的地址空间划分为多个固定大小的页,每个页具有唯一的页号,用于标识该页在进程中的位置。
2、物理内存划分:将计算机的物理内存划分为与进程页大小相同的页帧,每个页帧具有唯一的帧号,用于标识该页帧在物理内存中的位置。
3、页表创建:为每个进程创建一个页表,用于记录进程的页与物理内存中的页帧之间的映射关系,页表中的每一行对应一个页,包含该页的帧号和其他控制信息(如访问权限、修改位等)。
4、地址转换:当进程需要访问某个内存地址时,操作系统会将逻辑地址(由页号和页内偏移组成)转换为物理地址,根据逻辑地址中的页号查找页表,获取对应的帧号,将帧号与页内偏移组合起来,形成物理地址。
5、缺页处理:如果进程访问的页没有映射到物理内存中的页帧(即页表中没有对应的帧号),操作系统会触发缺页异常,操作系统需要选择一个空闲的页帧或者淘汰一个已分配的页帧,将进程所需的页加载到物理内存中,并更新页表。
6、页面替换:当物理内存中的空闲页帧不足时,操作系统需要根据某种页面替换策略(如LRU、FIFO等)选择一个已分配的页帧进行替换,被替换的页帧可能被写入磁盘(如果需要),然后将新的页加载到该页帧中,并更新页表。
通过分页存储,操作系统可以更灵活地管理内存资源,提高内存利用率,同时降低了内存管理的复杂性。


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