基本地址变换机构

基本地址变换机构：用于实现逻辑地址到物理地址转换的一组硬件机构。

关于页号页表的定义，放个本人的传送门

1.页表寄存器

基本地址变换机构可以借助进程的页表将逻辑地址转换为物理地址。

1.作用

通常会在系统中设置一个页表寄存器（PTR），存放页表在内存中的起始地址F和页表长度M。
进程未执行时，页表的始址和页表长度放在进程控制块(PCB）中，
当进程被调度时，操作系统内核会把它们放到页表寄存器中。

2.逻辑地址转物理地址的过程

1. 根据逻辑地址计算出页号、页内偏移量
2. 判断页号是否越界
3. 查询页表，找到页号对应的页表项,确定页面存放的内存块号
4. 用内存块号和页内偏移量得到物理地址
5. 访问目标内存单元

3.计算过程

设页面大小为L，逻辑地址A到物理地址E的变换过程如下:

1. 计算页号Р和页内偏移量W（如果用十进制数手算，则P=A/L，W=A%L;但是在计算机实际运行时，逻辑地址结构是固定不变的，因此计算机硬件可以更快地得到二进制表示的页号、页内偏移量）
2. 比较页号P和页表长度M，若P>M，则产生越界中断，否则继续执行。(注意:页号是从0开始的，而页表长度至少是1，因此P=M时也会越界)
3. 页表中页号P对应的页表项地址=页表起始地址F+页号P*页表项长度，取出该页表项内容b,即为内存块号。
4. 注意区分页表项长度、页表长度、页面大小的区别。
5. 页表长度指的是这个页表中总共有几个页表项，即总共有几个页;
6. 页表项长度指的是每个页表项占多大的存储空间;
7. 页面大小指的是一个页面占多大的存储空间
8. 计算$E=b\ast L+W$，用得到的物理地址E去访存。(如果内存块号、页面偏移量是用二进制表示的，那么把二者拼接起来就是最终的物理地址了)

4.例题

若页面大小L为1K字节，页号2对应的内存块号b=8，将逻辑地址A=2500转换为物理地址E。
等价描述:某系统按字节寻址，逻辑地址结构中，页内偏移量占10位，页号2对应的内存块号b=8，将逻辑地址A=2500转换为物理地址E。

在分页存储管理（页式管理）的系统中，只要确定了每个页面的大小，逻辑地址结构就确定了。
因此，页式管理中地址是一维的。
即，只要给出一个逻辑地址，系统就可以自动地算出页号、页内偏移量两个部分，并不需要显式地告诉系统这个逻辑地址中，页内偏移量占多少位。

2.对页表项大小的进一步探讨

每个页表项的长度是相同的，页号是“隐含”的。

进程页表通常是装在连续的内存块中的。

结论:
理论上，页表项长度为3B即可表示内存块号的范围，但是，为了方便页表的查询，常常会让一个页表项占更多的字节，使得每个页面恰好可以装得下整数个页表项。