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系统将进程的地址空间划分成若干个大小相等的区域，称为页。同样地，将主存空间划分成与页相同大小的若干物理块，称为块或页框。在为进程分配主存时，将进程中若干页分别装入多个不相邻接的块中。
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分页系统的地址结构如下图所示，它由两部分组成：前一部分为页号P；后一部分为偏移量W，即页内地址。图中的地址长度为32位，其中0~11位为页内地址（每页的大小为4KB），12~31位为页号，所以允许地址空间的大小最多为1MB个页。
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在将进程的每一页离散地分配到主存的多个物理块中后，系统应能保证在主存中找到每个页面所对应的物理块。为此，系统为每个进程建立了一张页面映射表，简称页表。每个页在页表中占一个表项，记录该页在主存中对应的物理块号。进程在执行时，通过查找页表就可以找到每页所对应的物理块号。可见，页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。
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地址变换机构的基本任务是利用页表把用户程序中的逻辑地址变换成主存中的物理地址，实际上就是将用户程序中的页号变换成主存中的物理块号。为实现地址变换功能，在系统中设置页表寄存器，用来存放页表的地址和页表的长度。
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在地址映射过程中，共需两次访问主存。第一次访问页表，得到数据的物理地址；第二次才是存取数据。为了提高访问主存的速度，可以采取两种方法：一种是在地址映射机制中增加一组高速寄存器保存页表，这需要大量的硬件开销，经济上不可行；另一种方法是在地址映射机制中增加一个小容量的联想寄存器（相联存储器），它由一组高速寄存器组成，称为快表。快表用来存放当前访问最频繁的少数活动页的页号及相关信息。
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在快表中，除了逻辑页号、物理页号对应外，还增加了几位：特征位表示该行是否为空；访问位表示该页是否被访问过，这是为了淘汰那些用得很少甚至不用的页面而设置的。
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快表只存放当前进程最活跃的少数几页。当某一用户程序需要存取数据时，根据该数据所在逻辑页号在快表中找出对应的物理页号，然后与页内地址拼接成物理地址；如果在快表中没有相应的逻辑页号，则地址映射仍然通过主存中的页表进行，得到物理地址后需将该物理块号填到快表的空闲单元中。若无空闲单元，则根据淘汰算法淘汰某一行，再填入新得到的页号。实际上查找快表和查找主存页表是并行进行的，一旦在快表中找到相符的逻辑页号就停止查找主存页表。
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