页表寄存器和页表基址寄存器是一个东西吗

Question

OS里面说单CPU系统只有一个页表寄存器，存放页表首地址和页表长度，所有进程轮流使用。
计组里面说页表基址寄存器每个进程都有一个，存放页表首地址。
我记得os说为了很多进程搞很多寄存器很不划算，因为单cpu里一次只有一个进程运行，轮流使用就好了，那为什么计组给每个进程一个页表基址寄存器，这不是很费钱吗？

Answer 1

以下回复参考：皆我百晓生、券券喵儿等免费微信小程序作答:

页表寄存器和页表基址寄存器不是同一个东西。具体来说：

1. 页表寄存器：在某些系统中，确实存在一个或多个页表寄存器，用于存放页表的首地址和页表长度。所有进程会轮流使用这个页表寄存器。当系统正在处理某个进程时，该进程的页表首地址会被加载到页表寄存器中，这样CPU在需要时将虚拟地址转换为物理地址时，就可以通过这个寄存器快速找到页表信息。这种设计是为了减少寄存器的数量，因为在一个时间点，只有一个进程在运行。
2. 页表基址寄存器：每个进程通常都有一个页表基址寄存器，存放的是该进程的页表的首地址。每个进程都有自己的虚拟内存空间，因此每个进程都有自己的页表。当进程被调度并执行时，其页表基址会被加载到相应的寄存器中，以便进行地址转换。这样设计是为了支持多进程和多虚拟内存空间。

对于你所提到的关于成本的问题，确实，为每个进程都提供一个独立的页表基址寄存器会增加硬件成本。然而，这种设计是为了支持操作系统中的多进程环境以及虚拟内存机制。虽然会增加成本，但对于支持现代计算机系统的并发性和高效性来说，这是必要的。

总的来说，这两种机制都是为了实现虚拟内存到物理内存的映射，但它们的工作方式和服务对象有所不同。页表寄存器可能服务于整个系统的地址转换，而页表基址寄存器则针对每个进程的地址转换。