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在学习操作系统的时候发现了这样一个问题#xff0c;32位的CPU寻址空间只有4GB#xff0c;难道只有4GB的空间可以使用吗#xff1f;以此为始#xff0c;我开始了一些思考。
思考
Q1#xff1a;首先#xff0c;我似乎混淆了一个概念#xff0c;内存和外存#x…问题
在学习操作系统的时候发现了这样一个问题32位的CPU寻址空间只有4GB难道只有4GB的空间可以使用吗以此为始我开始了一些思考。
思考
Q1首先我似乎混淆了一个概念内存和外存CPU的寻址单元是内存还是外存
A1经过查阅发现CPU只能和主存和Cache进行直接交互而和磁盘交互只能通过主存和磁盘用DMA或者通道或者I/O总线进行连接因此CPU是不能够直接和外存进行交互的。
Q2细细想来也是如果磁盘加内存只有4GB也太恐怖了那么第二个问题也自然而然地产生了我们如何去访问磁盘呢既然我们只能寻址到4GB的地址空间
A2我回想了操作系统中刚刚学到的页表在请求分页管理方式中有一项叫做外存地址那么这个地址究竟是什么样的呢查询了计组知识发现磁盘的地址形式即是驱动器号、柱面号、盘面号、扇区号组成了磁盘的访盘地址。
由此我猜测访问磁盘的过程是程序在运行时执行了一条指令其中有访存指令结果访问的32位逻辑地址并没有在页表中映射到对应的物理地址那么就通过页表项中的外存地址进行访盘并从磁盘中选择对应的块换入到主存中CPU和主存交换的是字节主存和磁盘交换的是磁盘块而内存中的一个页需要用磁盘中2^n个块组成因此访盘的代价是很大的。
总结
CPU只有32位最多访问4GB的内存空间。 访盘需要借助请求分页页表中页表项中的外存地址项。
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