虚拟地址和物理地址

虚拟地址和物理地址

每一个进程都有自己的虚拟地址

虚拟地址通过页表来映射物理地址

页大小(2¹²=4KB)

位段	名称	位数	含义
[47–39]	PML4 索引	9	页表第 4 级索引
[38–30]	PDPT 索引	9	页表第 3 级索引
[29–21]	PD 索引	9	页表第 2 级索引
[20–12]	PT 索引	9	页表第 1 级索引
[11–0]	页内偏移	12	页内字节偏移

具体流程:

当 CPU 访问一个虚拟地址（VA）时：

1 取出页表基址寄存器 CR3（指向当前进程页表的根——PML4 表的物理地址）
2 按上表分解虚拟地址成四个索引（PML4, PDPT, PD, PT）
3逐级查表：

• 从 CR3 指向的物理地址（PML4）中找到 PML4 索引对应的项，得到下一层（PDPT）的物理地址；
• 在 PDPT 中查 PDPT 索引 → 得 PD；
• 在 PD 中查 PD 索引 → 得 PT；
• 在 PT 中查 PT 索引 → 得最终物理页框号（frame number）。
  4 组合：
• 把物理页框号 左移 12 位 加上页内偏移，即物理地址。
  5放入 TLB 缓存，以后访问相同页不必再查页表。

具体流程图如下:

CPU发出VA
│
▼
查TLB —— 命中? ───────► 直接得到PA
│Miss
▼
MMU读取页表(从CR3开始逐级查)
│
▼
找到物理页帧号 + 偏移
│
▼
组合成PA ——> 访问内存或Cache

页表项的高速缓存TLB：让 VA→PA 的过程不必每次都走多级页表。