仮想記憶とページングの試験問題への適用

仮想記憶の計算問題では、ページサイズの2の累乗、ページ番号と変位、ページ表のフレーム番号を順に使う。TLB・ページフォールト・ページ置換は原因と結果を分ける。

この単元で学ぶこと

アドレス変換は「仮想アドレス÷ページサイズ」で商=ページ番号、余り=ページ内変位としても考えられる。ページ表から得たフレーム番号×ページサイズ+変位で物理アドレスを計算できる。

ページ番号算出仮想アドレスをページサイズで割った商が仮想ページ番号になる。 2の累乗ならビット分割でも求められる。

ページ内変位算出仮想アドレスをページサイズで割った余りがページ内変位。変換前後で同じ変位を使う。

物理アドレス算出物理フレーム番号×ページサイズ+ページ内変位で求める。ページ表がフレーム番号を与える。

TLBミス変換結果がTLBにない状態で、ページ表参照が必要になる。ページが主記憶にあればページフォールトではない。

ページ置換空きフレームがないとき、どの常駐ページを追い出すか選ぶ処理。 LRUなどの方式が知られる。

16進アドレスと4KiBページの組合せでは下位3桁の16進数=12ビットが変位になる。TLBミス→ページ表参照→有効なら変換継続、無効・非常駐ならページフォールトという順で判断する。

4KiBページで仮想アドレス0x5234はページ5、変位0x234。ページ表がページ5→フレーム9なら物理アドレスは0x9234。

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