在32位虚拟地址 + 256MB物理内存 + 4KB分页系统下，地址是如何转换的

这张图解释的是：
🔷 在32位虚拟地址 + 256MB物理内存 + 4KB分页系统下，地址是如何转换的（Address Translation）。

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✅ 结构分解与中文解释：

🧩 系统配置：

• 虚拟地址空间：32-bit（即 $2^{32}=4\text{GB}$）
• 物理地址空间：28-bit（因为256MB = $2^{28}$）
• 页大小：4KB（即 $2^{12}$，4096字节）

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🔷 1. 虚拟地址结构（Virtual Address）

总共 32 bits，被分成两部分：

部分	位数	含义
虚拟页号（VPN）	20 bits	虚拟地址中的页编号，用来查页表
页内偏移（offset）	12 bits	每页4KB内的偏移地址，无需转换，直接保留

📌 所以每页有 $2^{12}=4096$ 个地址 —— 就是 4KB 一页。

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🔷 2. 页表映射（Page Table）

• 用 虚拟页号（20 bits） 去查页表，得到 物理页号（16 bits）
• 注意：页表不翻译偏移（12 bits 直接保留）

📌 也就是说：一个 PTE（Page Table Entry） 负责 4KB 地址范围的映射
这就是右边红框说的：

“每一个 PTE 处理 4KB 的地址空间，12 bits 不被转换，直接原样保留。”

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🔷 3. 物理地址结构（Physical Address）

被分成：

部分	位数	含义
物理页号（PPN）	16 bits	因为物理内存是 256MB = $2^{28}$ ⇒ 可容纳 $2^{28}÷2^{12}=2^{16}$ 个页
页内偏移（offset）	12 bits	与虚拟地址中的偏移相同，直接复制

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✅ 结论一句话总结：

页表翻译的是“页号部分”（高位），不翻译页内偏移（低位12 bits）；
所以每个 PTE 管理一整页（4KB）的映射。

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