2011年系統架構設計師真題7題

7.虛擬存儲器發生頁面失效時，需要進行外部地址變換，即實現（ ）的變換。

A.虛地址到主存地址

B.主存地址到 Cache 地址

C.主存地址到輔存物理地址

D.虛地址到輔存物理地址

這個題比較坑，答案是D， 我們一步步分析：（如果僅僅了解頁式存儲管理，那么這題很容易就選A了）

虛擬存儲器中，如果頁面失效，會發生缺頁中斷，即訪問的數據不在內存中，需要將磁盤中的數據加載到內存。這個過程中磁盤中的數據加載到內存，到底發生了什么？

有個大前提，缺頁中斷了，也就是我們要訪問的數據不在內存中（不在“頁表”中），如果內存已經滿了，那么需要進行頁面淘汰，并將所要訪問的數據加載到淘汰頁面的位置，如果內存沒有滿，那么就將所要訪問的數據加載到內存的空閑位置。

1. 所要訪問的數據加載到淘汰頁面的位置

要淘汰內存中的頁面，需要頁面置換算法， 比如FIFO、LRU等，淘汰是直接清理掉嗎？并非如此。要淘汰的時候，需要判斷該頁面的數據是否已經被修改了，如果被修改了，需要寫回到磁盤。試想一下，如果不回寫到磁盤，那么我們修改的數據是不是就永久的丟失了？

所以，內存中的頁面被置換的時候，如果修改位為“1”，那么就要將數據回寫。如何回寫呢？ 那是不是要找到該頁面當時是如何從磁盤加載到內存的？

這時候就需要“外頁表”了，它記錄了操作系統中內存的虛擬地址與磁盤物理地址的映射關系，通過虛擬地址找到該頁在磁盤中的準確位置（磁盤機號、柱面號、磁頭號和扇區），然后寫回。

到此位置，上面題的答案就出來了， 外部地址變換，需要通過虛擬地址找到磁盤的物理地址，然后將被置換的頁面寫回到磁盤。

2. 所要訪問的數據加載到內存的空閑位置

要訪問的數據，從磁盤加載到內存的空閑位置，需要記錄以下從磁盤哪個具體位置加載到內存的，這時候也需要維護以下“外頁表”，即為虛擬內存的虛擬地址到磁盤物理地址的映射。

綜上，無論內存是否滿，從磁盤加載數據到內存時，都要訪問“外頁表”，也就是虛擬地址與磁盤物理地址的映射。

那么我們經常說的頁表，其實是內頁表，是內部地址轉換的時候用的，也就是通過虛擬地址定位到內存的物理地址。我們我們寫的Java、C++代碼， 聲明了一個變量a，這個a的地址是虛擬地址，我們要改a的值，就需要通過“頁表”找到實際的物理地址，然后更改物理地址上保存的內容。

總的來說，“外頁表”是虛擬地址與磁盤物理地址的映射關系表，“頁表”是虛擬地址與內存物理地址的映射關系表。

關于操作系統的存儲管理可以參考以下兩篇文章：

http://www.ylaihui.com/blog/article/9280?rootCategoryId=16

http://www.ylaihui.com/blog/article/9276?rootCategoryId=16

文章最后附上操作系統的地址變換流程圖：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的虚拟存储管理+地址变换+软考系统架构设计师的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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