初級分頁裝置英文解釋翻譯、初級分頁裝置的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 primary paging device
分詞翻譯:
初級的英語翻譯:
elementary; primary
分頁裝置的英語翻譯:
【計】 paging device
專業解析
初級分頁裝置 (Chūjí Fēnyè Zhuāngzhì) 詳解
在計算機體系結構中,“初級分頁裝置”指的是計算機硬件中負責實現基本内存分頁管理功能的組件。其核心作用是将程式使用的邏輯地址(虛拟地址)轉換為物理内存的實際地址(物理地址)。這個過程是虛拟内存管理的基礎,允許多個程式高效、安全地共享物理内存資源。
1.術語定義與核心功能
- 漢語定義 (Chinese Definition): “初級”意指基礎或基本層面,“分頁”指将内存劃分為固定大小的塊(稱為“頁”,Page),“裝置”指實現此功能的硬件單元。因此,“初級分頁裝置”特指硬件層面實現虛拟地址到物理地址轉換的基礎機制。
- 英語對應術語 (English Equivalent): 最準确的術語是Memory Management Unit (MMU) 或其核心子部件Paging Unit。有時也直接描述其功能為Hardware Address Translation Unit。需注意,“Pagination Device”通常指軟件或更高層的分頁機制(如打印分頁),而非此處的硬件地址轉換單元。
- 核心功能 (Core Function): 其主要功能是執行地址轉換。當CPU發出一個内存訪問請求(包含邏輯地址)時,初級分頁裝置利用存儲在内存中的“頁表 (Page Table)”查找該邏輯地址對應的物理頁框地址,并完成轉換。它通常包含一個關鍵寄存器:頁表基址寄存器 (Page Table Base Register, PTBR 或 CR3 on x86),用于定位當前進程的頁表在物理内存中的起始位置。
2.工作原理與技術要點
- 地址轉換過程 (Address Translation Process):
- CPU生成邏輯地址 (Logical Address / Virtual Address)。
- 初級分頁裝置(MMU/Paging Unit)将邏輯地址拆分為兩部分:頁號 (Page Number / Virtual Page Number) 和頁内偏移 (Page Offset)。
- 利用PTBR寄存器找到頁表起始地址。
- 使用頁號作為索引查找頁表項 (Page Table Entry, PTE)。
- 從PTE中取出對應的物理頁框號 (Physical Frame Number)。
- 将物理頁框號與原始的頁内偏移組合,形成物理地址 (Physical Address)。
- 物理地址被發送到内存總線以訪問實際内存位置。
- 頁表的作用 (Role of Page Table): 頁表是操作系統在内存中維護的數據結構,由初級分頁裝置硬件直接查詢。每個進程通常有自己的頁表。頁表項 (PTE) 不僅包含物理頁框號,還包含控制位,如存在位 (Present bit,指示該頁是否在物理内存中)、讀寫權限位 (Read/Write bit)、用戶/管理員權限位等。
- 轉換後備緩沖器 (TLB - Translation Lookaside Buffer): 為了提高地址轉換速度,初級分頁裝置通常集成一個高速緩存,稱為TLB。TLB緩存最近使用過的頁表項。當需要轉換地址時,MMU首先查詢TLB(速度極快),若命中則直接獲得物理頁框號;若未命中(TLB Miss),才需要訪問較慢的主存中的頁表。
3.重要性
初級分頁裝置是現代計算機系統實現虛拟内存的關鍵硬件支撐。它使得:
- 内存抽象 (Memory Abstraction): 為每個進程提供獨立的、連續的虛拟地址空間,簡化了編程。
- 内存保護 (Memory Protection): 通過PTE中的權限位,防止進程非法訪問其他進程或操作系統的内存區域。
- 内存共享 (Memory Sharing): 不同進程的頁表項可以指向同一個物理頁框,實現代碼或數據的共享。
- 按需分頁 (Demand Paging): 支持“按需分頁”策略,即程式隻需将當前需要的頁面加載到物理内存,其餘部分可駐留在磁盤上,有效擴展了可用内存空間。
參考資料 (References):
- Tanenbaum, A. S., & Bos, H. (2014). Modern Operating Systems (4th ed.). Pearson Education. (Chapter 3: Memory Management) - 經典操作系統教材,詳細闡述内存管理硬件原理。
- Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual, Volume 3A: System Programming Guide, Part 1. (Section 4: Paging). https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/articles/technical/intel-sdm.html - x86架構下分頁機制的權威硬件手冊。
- “Virtual Memory” - OSDev Wiki. https://wiki.osdev.org/Paging - 操作系統開發社區資源,提供分頁硬件機制的實踐性解釋。
網絡擴展解釋
“初級分頁裝置”是一個計算機術語,其含義需要結合“分頁”和“裝置”兩個核心概念來理解:
一、詞語分解
-
初級
指基礎或初始階段的功能實現,通常對應英文primary,表明該裝置是分頁功能的基礎模塊。
-
分頁
指将大量數據分割成多個頁面顯示的技術,常見于數據庫查詢或網頁展示。例如:
- 物理分頁:直接通過數據庫語句(如
LIMIT
)截取數據;
- 邏輯分頁:一次性加載數據後在内存中分割。
-
裝置
在計算機領域指具有特定功能的硬件或軟件模塊,英文為device。此處更偏向軟件層面的分頁控制器。
二、整體含義
“初級分頁裝置”指基礎的分頁控制器,用于管理數據的分割與加載。其核心功能包括:
- 定義每頁顯示的數據量(如
page-size
);
- 控制頁碼切換(如
current-page
);
- 優化性能(減少資源消耗、提升查詢速度)。
三、應用場景
- 數據庫查詢:通過
LIMIT
和 OFFSET
實現物理分頁;
- 網頁展示:如搜索結果頁、後台管理系統表格分頁;
- 内存管理:操作系統中的内存分頁機制(需結合硬件支持)。
四、補充說明
- 與“高級分頁”的區别:初級分頁通常僅支持基礎參數(如頁碼、每頁條數),而高級分頁可能包含緩存、預加載等複雜功能。
- 技術實現:在開發中可通過框架(如 Spring Boot 分頁插件)或前端組件(如 ElementUI 分頁器)快速實現。
如需進一步了解分頁參數配置或代碼實現,可參考來源中的技術博客。
分類
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