一. 分页存储概念

• 内存分成等大区域（页框），页框号从0开始
• 进程也分成和页框等大的区域（页），页号也从0开始
• 页框不能太大，可能产生过大内部碎片（进程的最后一个页面不一定撑满页框）
• 进程页面 - 内存页框一一对应。
  

二. 地址转换

• 找逻辑地址对应页号
• 找页号对应内存的起始地址①
• 计算逻辑地址在页面内的偏移量②
• 物理地址 = 页面起始① + 页内偏移量②
  

1）为什么页面大小为2的次幂?

• 方便计算
  
• 偏移量最大值 - 对应一个页面持有内存单元个数（k 位 - $2^k$个）
• 页号 - 对应一个进程最多允许持有页面个数（m 位 - $2^m$个）

三. 页表

• 记录每个页面在内存中的位置
• 页表项 = 页号 + 块号（由块号获取内存地址)
  

1）页表项长度、页号"隐含"

• 因为页表项按序连续存于内存，且页号长度相同，因此页号无需明确表示。
• 延申：理论上 3B 就够，但是为了方便页表的查询，常常会让一个页表项占有更多字节，使得每个页面恰好装得下整数个页表项（也就没有内存碎片，比如此处 4KB % 3B = 1B 的内存碎片，但是 4KB % 4B = 0B）
  

四. 局部性原理与快表

• 时间局部性：指令一段时间内可能多次执行（由于程序存在循环）
• 空间局部性：存储单元附近的存储单元可能被访问（由于很多数据在内存中连续存放）
  
• 快表：高速缓冲寄存器，比内存块。用来存放当前访问的若干页表项，达到加速地址变换的效果。
• 慢表：内存中的页表
  
• 快表使用：
  
• 快表：命中率高、一次访问内存。满则置换
• 慢表：两次访存
  

五. 二级页表

1）单级页表存在的问题

• 单级页表太大，又由局部性原理知道一段时间内只需访问几个页面即可，没必要让整个页表常驻内存
  
• 解决方法：对页表分组，分组与内存块等大。可以离散存放页表分组了，也因此，需要再给离散的页表建一个页表——顶层页表。
  

2）两级页表

• 32位、页 4KB、页表项 4B 的情况下，可知页表需要占用 2^10 = 1024 个页框。
• 那么，我们可以使用离散的1024个页框，然后用一个顶级页表来记录这些页框的块号
  
• 也就可以推出：一级页号用 10B，二级页号用 10B（二级页表的排法）
  
  

3）如何解决单级页表的问题

• 需要记录某一页表是否在内存中
  
• 两级页表不够，就用更多级
• 多级页表的访存次数 = N级页表用 N + 1 次（没有快表的情况）