请求分页虚拟存储管理：硬件地址变换模拟

"该实验文件主要探讨了请求分页虚拟存储管理中的硬件地址变换过程，旨在帮助学生深入理解请求分页机制的工作原理。实验涉及地址转换、页表设计、主存分块以及缺页中断处理等关键概念。" 在计算机操作系统中，请求分页虚拟存储管理是一种高效利用有限主存资源的方法。在这个实验中，我们重点关注的是如何将逻辑地址转换为物理地址，以及在页不在主存时如何处理缺页中断。 首先，请求分页虚拟存储管理允许作业的部分页面存储在磁盘上，只有在需要时才会被调入主存。页表是这个机制的核心，它记录了每个逻辑页的状态（在主存或外存）以及相应的主存块号。如描述中的表1-1所示，页表包含"标志"、"主存快号"、"修改位"和"外存地址"等字段。 实验原理： 1. 页表的"标志"字段用于标记页面是否在主存中。如果为1，表示页面已加载；为0，则表示页面尚未加载。 2. "主存快号"指示页面在主存中的位置，即块号。 3. "修改位"用来标识页面在主存中是否被修改过，这对于写回策略至关重要。 4. "外存地址"则是页面在磁盘上的位置。 地址变换过程如下：当处理器遇到一个逻辑地址时，会根据页号查找页表。如果找到的页表项的"标志"为1，那么可以计算出物理地址，公式为：绝对地址 = 块号 * 块的长度 + 页内偏移量。由于块号通常是2的幂，可以直接通过位运算完成地址拼接。 实验源码部分虽然没有提供完整的信息，但可以想象它包含了一个模拟地址变换的程序。这个程序会根据给定的页表信息，检查访问的页是否在主存。如果在主存，就输出转换后的地址；如果不在，程序会模拟缺页中断，并输出提示信息。之后，为了模拟中断处理，程序会重新执行导致缺页的指令。 实验中假设主存每块长度为64字节，一个8页的作业被分配到4个主存块中，页表如表10-2所示。在实验过程中，运行这个地址变换程序并观察结果，有助于理解请求分页虚拟存储的工作流程。 通过这个实验，学生不仅能掌握地址转换的细节，还能了解操作系统如何在有限的内存资源下有效地调度和管理进程，以及处理缺页中断的策略，这些对于理解和设计现代操作系统至关重要。