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在这里插入图片描述
这张图解释的是:
🔷 在32位虚拟地址 + 256MB物理内存 + 4KB分页系统下,地址是如何转换的(Address Translation)


✅ 结构分解与中文解释:

🧩 系统配置:

  • 虚拟地址空间:32-bit(即 2 32 = 4 GB 2^{32} = 4\,\text{GB} 232=4GB
  • 物理地址空间:28-bit(因为256MB = 2 28 2^{28} 228
  • 页大小:4KB(即 2 12 2^{12} 212,4096字节)

🔷 1. 虚拟地址结构(Virtual Address)

总共 32 bits,被分成两部分:

部分位数含义
虚拟页号(VPN)20 bits虚拟地址中的页编号,用来查页表
页内偏移(offset)12 bits每页4KB内的偏移地址,无需转换,直接保留

📌 所以每页有 2 12 = 4096 2^{12} = 4096 212=4096 个地址 —— 就是 4KB 一页


🔷 2. 页表映射(Page Table)

  • 虚拟页号(20 bits) 去查页表,得到 物理页号(16 bits)
  • 注意:页表不翻译偏移(12 bits 直接保留)

📌 也就是说:一个 PTE(Page Table Entry) 负责 4KB 地址范围的映射
这就是右边红框说的:

“每一个 PTE 处理 4KB 的地址空间,12 bits 不被转换,直接原样保留。”


🔷 3. 物理地址结构(Physical Address)

被分成:

部分位数含义
物理页号(PPN)16 bits因为物理内存是 256MB = 2 28 2^{28} 228 ⇒ 可容纳 2 28 ÷ 2 12 = 2 16 2^{28} ÷ 2^{12} = 2^{16} 228÷212=216 个页
页内偏移(offset)12 bits与虚拟地址中的偏移相同,直接复制

✅ 结论一句话总结:

页表翻译的是“页号部分”(高位),不翻译页内偏移(低位12 bits);
所以每个 PTE 管理一整页(4KB)的映射。


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