有人可以解释这个关于操作系统中的分页吗？

通常，在32位CPU上，每个页表项都是4个字节长，但是该大小也可以变化。一个32位条目可以指向一个 2^32物理页面帧。如果帧大小为4 KB（2^12），则带有4字节条目的系统可以寻址2^44字节（或16 TB）的物理内存。我们在这里应该注意，分页内存系统中的物理内存大小与进程的最大逻辑大小不同。有人可以解释这个关于操作系统中的分页吗？

分页如何使逻辑内存空间超过物理内存空间？ 32位CPU中的帧总数是否等于2 ^（32-12）= 2^20个帧数而不是2^32个帧数？如果是这样，是不是一个具有4字节条目能够寻址（2^20）*（2^12）个字节的存储器的系统？

来源

2017-06-04 user7845429

内存中的帧数是'memory-size \ page-size'。如果你有一个4GB的主内存，那么你将拥有'2^20'帧。除此之外，你的问题太广泛了。 –

该文本并不十分清楚。我会尽力清除它。

当翻译的虚拟地址转换成物理上的，低位的固定数量没有得到翻译：

+---------------------+----------+ 
| High bits  | Low bits | 
+---------------------+----------+ 
     |     | 
     |     | 
     V     | 
    [Page tables]   | 
     |     | 
     |     | 
     V     V 
+---------------------+----------+ 
|  Physical address  | 
+---------------------+----------+

低位数是联系在一起的页面大小：如果我们假设4KiB页面，然后较低的12位是固定的并且不被翻译。我们还假设虚拟地址空间是32位。

如果一个页表项是32位长，它可以给32位用作物理地址的高位部分。
因此，当查看页表时，我们有20（32 - 12）位输入和32位输出。
由于固定部分有额外的12位，这给出了32 + 12 = 44位的物理地址。

更新的图：

 <---------- 32 bits -----------> 
     <---- 20 bit -------> <- 12 b -> 
     +---------------------+----------+ 
     | High bits  | Low bits | 
     +---------------------+----------+ 
       |     | 
       | 20 bit   | 
       V     | 
     [Page tables]   | 
       |     | 
       | 32 bit   | 
       V     V 
+----------------------------+----------+ 
|   Physical address   | 
+----------------------------+----------+ 
<-------- 32 bits ---------> <- 12 b -> 
<------------- 44 bits --------------->

这不是一个真正的44位寻址然而，指针仍然是32位。
应用程序只能直接访问4GiB内存，但操作系统可以将应用程序映射到第一个4GiB，另一个映射到第二个4GiB等等。

这与PAE在x86上的工作方式类似。

假设所有的页表项都用来给物理地址的高位是不真实的。
一些位用于设置帧的属性：缓存能力，访问权限，映射状态等。

物理地址的高位称为页框。
页框的数量由页表项的结构决定，而不是由虚拟地址空间的大小（或物理地址空间的大小）决定。
如果一个页表项有50位的帧号，那么有2个帧。
物理地址的下部称为页面偏移量并且它由页面大小（或帧大小，它们在设计上相等）确定。

来源

2017-06-06 11:20:47

有人可以解释这个关于操作系统中的分页吗？

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