Der physische Speicher ist in PAGE FRAMES organisiert. Die Größe eines Seitenrahmens ist eine Potenz von 2 in Byte und variiert je nach System.
Der logische Speicher ist in SEITEN organisiert. Die Größe der Seite entspricht einem Seitenrahmen.
Eine logische Adresse wird in einen Seitenselektor und einen Offset in die Seite unterteilt.
Logische Seiten werden unter Verwendung von Seitentabellen auf Seitenrahmen abgebildet. Die Struktur einer Seitentabelle variiert zwischen den Systemen. Der Seitenselektor einer logischen Adresse dient als Index in eine Seitentabelle.
In den meisten Systemen können die Seitentabellen gültige logische Adressen angeben, denen kein Seitenrahmen zugeordnet ist. Dies ist ein virtuelles Speichersystem. Wenn eine Anwendung versucht, auf eine solche Seite zuzugreifen, löst sie eine Seitenfehlerausnahme aus. Der Seitenfehlerbehandler des Betriebssystems muss einen physikalischen Seitenrahmen zuweisen, den Seitenrahmen unter Verwendung von Daten aus dem Sekundärspeicher laden, die Seitentabelle aktualisieren, um die logische Seite dem neu zugewiesenen physikalischen Seitenrahmen zuzuordnen, und schließlich die Anweisung neu starten, die den Fehler verursacht hat.
Das Betriebssystem verwaltet die Seitentabellen. Die CPU übersetzt (für die Anwendung transparent) logische Seitenrahmen unter Verwendung der Seitentabelle in physikalische Seitenrahmen.
Der Seitenrahmen ist eine physikalische Eigenschaft des Hauptspeichers. Wohingegen eine virtuelle Seite... virtuell ist.
frame 0 frame 1 frame 2 frame 3 frame 4
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Eine Seite (oder Speicherseite oder virtuelle Seite oder logische Seite) ist ein zusammenhängender Block von virtuellem Speicher fester Länge.
Ein Rahmen (oder Speicherrahmen oder physische Seite oder Seitenrahmen) ist ein RAM-Block mit fester Länge (dh physischer Speicher, er existiert - wie in "physisch". Virtueller Speicher wurde erfunden, damit unsere Mathematik richtig und effizient funktioniert um Speicher sicher zu verwalten).
Beachten Sie, dass der Rahmen möglicherweise nicht zusammenhängend ist, die Seite jedoch. Wir möchten, dass der Prozess, das Betriebssystem, mit aufeinanderfolgenden Adressen umgeht, da dies alles einfacher macht. Lassen Sie einen dedizierten Hardware-Chip (die MMU) die virtuelle Adresse der richtigen physischen Adresse zuordnen und umgekehrt.
Virtuelle Adressen werden vom Prozess verwendet, während physische Adressen von der Hardware verwendet werden, d. h. die CPU (platziert Adresse in ihrem Adressbus, um einen Speicherzugriff anzufordern) und das RAM-Subsystem (MMU, Seitentabellen usw.). Wenn ein Programm kompiliert wird, wandelt der Compiler einen Programmcode in maschinenverständlichen Code um und zwischendurch Adressen Leerzeichen werden in Form von virtuellen Adressen gesetzt. Wenn sie vom Prozessor verarbeitet werden, werden sie mit Hilfe der MMU wieder den im Speicher verfügbaren physischen Speicherorten zugeordnet, sei es RAM oder HDD.
PS.Ich dulde nicht die Verwendung des Begriffs Seitenrahmen. Sie erkennen wahrscheinlich, dass dies die Quelle von Verwirrung ist. Bleiben Sie bei „Seite“ und „Rahmen“, zwei sehr einfachen Wörtern mit klarer Bedeutung.