paging是什麼意思，paging的意思翻譯、用法、同義詞、例句

paging英标

英:/''peɪdʒɪŋ/ 美:/'ˈpeɪdʒɪŋ/

類别

初中,高中,CET4,CET6,考研

常用詞典

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常用搭配

專業解析

paging 是計算機操作系統内存管理中的一項核心技術，主要用于解決物理内存不足和内存碎片化問題。其核心思想是将進程的地址空間（虛拟内存）和物理内存劃分為固定大小的塊（稱為“頁”），并通過硬件輔助實現兩者之間的動态映射。

以下是 paging 的核心要素：

1. 核心概念與目的：

   • 虛拟内存抽象：為每個進程提供獨立的、連續的虛拟地址空間，簡化編程并隔離進程内存。
   • 物理内存管理：将物理内存劃分為等長的頁幀。
   • 虛拟地址轉換：将進程使用的虛拟地址（由頁號和頁内偏移組成）通過硬件（MMU）和操作系統管理的頁表轉換為物理地址（頁幀號 + 頁内偏移）。
   • 按需加載：進程的頁并非一次性全部裝入物理内存，隻有當前需要的頁才駐留内存（稱為駐留集），其餘頁保存在磁盤的交換空間中。當訪問不在内存的頁時，觸發缺頁中斷，由操作系統負責調入所需頁。

2. 關鍵組件：

   • 頁表：操作系統為每個進程維護的數據結構，存儲虛拟頁號到物理頁幀號的映射關系，以及狀态位（如存在位、修改位、訪問位等）。
   • 内存管理單元：CPU中的硬件組件，負責在運行時執行虛拟地址到物理地址的轉換。它利用頁表基址寄存器找到當前進程的頁表。
   • 轉換後備緩沖器：MMU中的高速緩存，用于存儲最近使用過的頁表項，加速地址轉換過程。
   • 交換空間：磁盤上的特殊區域（如頁面文件或交換分區），用于存儲暫時不駐留在物理内存中的頁。

3. 優勢：

   • 消除外部碎片：物理内存按固定大小的頁幀分配，避免了可變分區内存管理中常見的外部碎片問題。
   • 支持大地址空間：允許進程使用的虛拟内存總量遠超物理内存容量。
   • 簡化内存分配：分配和回收固定大小的頁幀比管理可變大小的内存塊更簡單高效。
   • 共享内存：不同進程的頁表項可以映射到同一個物理頁幀，實現代碼或數據的共享（如共享庫）。

4. 挑戰與開銷：

   • 頁表存儲開銷：大型地址空間需要龐大的頁表，可能消耗大量内存。解決方案包括多級頁表、倒排頁表等。
   • 地址轉換開銷：每次内存訪問都需要查頁表（可能多級），即使有TLB加速，TLB未命中時開銷仍顯著。
   • 缺頁中斷開銷：處理缺頁中斷涉及磁盤I/O，代價高昂，頻繁發生（稱為“抖動”）會嚴重降低系統性能。
   • 内部碎片：進程所需内存不一定剛好是頁大小的整數倍，最後一頁未使用的空間造成内部碎片。

5. 補充信息：

   • 頁大小：通常是2的幂（如4KB、2MB、1GB），由硬件架構決定，影響碎片、頁表大小和I/O效率。
   • 現代應用：paging 是現代操作系統（如Windows、Linux、macOS）虛拟内存系統的基礎，對應用程式透明。
   • 硬件支持：幾乎所有現代通用處理器（x86, ARM, RISC-V等）都内置MMU支持paging。
   • 與分段區别：分段（segmentation）是另一種内存管理方案，将地址空間劃分為邏輯意義不同的、長度可變的段。現代操作系統常結合兩者（段頁式），但paging是主流物理内存管理機制。

參考資料來源：

1. Silberschatz, A., Galvin, P. B., & Gagne, G. (2018). Operating System Concepts (10th ed.). Wiley. (經典操作系統教材，詳細闡述paging原理) https://www.os-book.com/
2. Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals, Volume 3A: System Programming Guide, Part 1. (權威硬件手冊，描述x86架構的paging實現細節) https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/intel-sdm.html
3. Microsoft Docs - Virtual Memory. (Windows系統中虛拟内存和paging的實際應用說明) https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/memory/virtual-memory

網絡擴展資料

根據多部權威詞典解釋，"paging" 主要有以下三層含義：

1. 計算機術語
   • 在操作系統中的「内存分頁」技術，将物理内存劃分為固定大小的頁框，實現虛拟内存管理（如Windows/Linux系統通過頁表管理進程内存）。
   • 頁面調度算法（如FIFO、LRU），用于決定哪些内存頁需要置換到磁盤。
   • 例句：Many systems have paging as a standard feature.

2. 通信技術
   • 指「尋呼系統」，通過無線電信號發送短信息（如醫院廣播系統呼叫醫生、商場廣播尋人）。
   • 相關設備：pager（尋呼機）。
   • 例句：The public address system was paging the cardiologist.

3. 日常用法
   • 作為動詞page的現在分詞，表示「翻閱紙張」的動作（尤指快速浏覽）。
   • 在網頁/APP設計中指「内容分頁顯示」（如電商平台的商品列表分頁）。
   • 例句：She was paging through a stack of magazines.

發音提示：英式發音/'peɪdʒɪŋ/，美式發音/'peɪdʒɪŋ/，重音在第一個音節。在技術文檔中常與virtual memory（虛拟内存）、page fault（缺頁中斷）等術語搭配使用。

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