Tradução de endereço físico a físico:uma jornada através da memória
Os endereços virtuais são os endereços usados pelos programas, enquanto os endereços físicos são os locais reais na RAM onde os dados são armazenados. Esta tradução é essencial por vários motivos:
1. Proteção: Cada processo é executado em seu próprio espaço de endereço virtual, impedindo que um processo interfira em outro.
2. Eficiência: Os processos podem ser carregados e descarregados na memória sem afetar outros processos, maximizando o uso da memória.
3. Flexibilidade: O mesmo endereço virtual pode apontar para diferentes endereços físicos, permitindo a alocação de memória dinâmica.
Veja como a tradução virtual para o endereço físico funciona: 1. Unidade de Gerenciamento de Memória (MMU): Este componente de hardware é responsável pelo processo de tradução. Ele usa uma tabela de página
para mapear endereços virtuais para endereços físicos.
2. Tabela de página: Esta tabela é uma estrutura de dados que armazena mapeamentos entre endereços virtuais e físicos. Cada entrada na tabela de páginas representa uma página
na memória, que é uma unidade de tamanho fixo (normalmente 4KB).
3. Decomposição de endereço virtual: O endereço virtual é dividido em duas partes:
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Número da página: Identifica a página que contém os dados desejados.
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deslocamento: Identifica a localização dos dados dentro da página.
4. Página Pesquisa da tabela: O MMU usa o número da página para localizar a entrada correspondente na tabela de páginas. Esta entrada contém o endereço físico da página na memória.
5. Cálculo de endereço físico: O endereço físico é calculado combinando o endereço da página física na tabela de páginas com o deslocamento do endereço virtual.
Exemplo: *
Endereço virtual: 0x12345678
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Tamanho da página: 4KB (4096 bytes)
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Número da página: 0x12345 (calculado dividindo o endereço virtual pelo tamanho da página)
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deslocamento: 0x678 (a parte restante do endereço virtual)
O MMU procura o número da página (0x12345) na tabela de páginas e encontra o endereço da página física correspondente, digamos 0xabcdef00.
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Endereço físico: 0xabcdef00 + 0x678 =0xabcdef678
Detalhes adicionais: *
tabelas de página de vários níveis: Para melhorar a eficiência para espaços de endereço maiores, as tabelas de página podem ser hierárquicas, com vários níveis.
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Tradução Lookaside Buffer (TLB): O MMU geralmente usa um cache chamado TLB para armazenar traduções usadas recentemente. Isso acelera a tradução de endereço, evitando pesquisas de tabela de página repetidas.
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Memória virtual: O conceito de espaço de endereço virtual permite o uso da memória virtual, onde os dados podem ser armazenados no armazenamento secundário (como o disco rígido) e trocados na RAM, conforme necessário.
Entender esse processo é crucial para entender como os sistemas operacionais gerenciam memória e como os programas acessam dados na RAM.
