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题号:0020200500008
单选题
2020年11月第8题

分页内存管理的核心是将虚拟内存空间和物理内存空间皆划分为大小相同的页面,并以页面作为内存空间的最小分配单位。下图给出了内存管理单元的虚拟地址到物理地址的翻译过程,假设页面大小为4KB,那么CPU发出虚拟地址0010000000000100后,其访问的物理地址是(0110000000000100)。

问题(1)
浓缩知识点

分页内存管理会将虚拟内存与物理内存划分为大小相等的页面,页面大小通常取2的整数次幂,这种设定能让地址拆分更高效,比如4KB对应2^12字节,逻辑地址的低12位可直接作为页内偏移,剩余高位则为虚拟页号。逻辑地址由虚拟页号和页内偏移组成,物理地址由物理块号与相同的页内偏移拼接而成,页内偏移在地址转换过程中保持不变。页表是地址转换的核心,用于记录虚拟页号到物理块号的映射关系,同时页表项中通常包含有效位,取值为0或1,有效位为1表示该页已装入物理内存,地址转换可正常进行;为0则表示该页不在内存中,访问时会触发缺页中断,需将页从外存调入内存后再完成访问。

正确答案
A

本题考察的是分页存储地址转换原理
分页系统中,逻辑地址由页号页内偏移两部分组成,物理地址由物理块号页内偏移组成,且页内偏移在虚拟地址和物理地址中保持一致。

已知页面大小为 4KB,即 2¹² B,因此页内偏移部分占 12 位。
虚拟地址为 0010 0000 0000 0100(二进制 16 位),其中:

  • 高 4 位(第 16~13 位):虚拟页号 = 0010(二进制) = 2(十进制)
  • 低 12 位:页内偏移量 = 0000 0000 0100(二进制)

根据页表可知,虚拟页号 2 对应的物理块号是 110(二进制)。
物理块号是 3 位,因此物理地址由物理块号(110)加上页内偏移量(0000 0000 0100)组成:
物理地址 = 110 0000 0000 0100
换算为完整二进制 16 位表示为 0110 0000 0000 0100。
因此,正确答案是 A。

有的同学提问,下面红色框选中的是什么字段。这一列只有 0 / 1 两种取值,含义是: 1:该页在内存中(页表项有效) 0:该页不在内存中(页表项无效),用于判断这一页当前有没有装入物理内存。假如为 1 表示在内存中,访问这个地址项不会产生缺页中断,反之产生缺页中断。

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