分页式存储管理原理与地址转换机制

"分页式存储管理是操作系统中的一种内存管理策略，旨在优化内存的使用并减少碎片。在分页式存储管理中，物理内存被划分为固定大小的块，称为页框，而逻辑地址空间也被分割成同样大小的页。这样，一个程序的各个部分可以分散在内存的不同页框中，而不需要连续的物理空间。 分页存储管理的基本原理主要包括以下几个方面： 1. 页框与页面：物理内存被划分为页框，逻辑地址空间则被分割成页面，两者大小相等。每个页框或页面可以存储程序的一部分。 2. 逻辑地址结构：逻辑地址由页号和单元号组成。页号标识页面在程序中的位置，单元号则指明页面内的偏移量。 3. 连续与离散：用户在编程时不必关心分页，因为逻辑地址看起来是连续的。实际上，页面在物理内存中的分布可能是离散的，即不在连续的页框中。 4. 页表与地址转换：为了将逻辑地址转换为物理地址，系统维护了一个页表，其中记录了每个页面对应的物理页框。页表中的每个条目包含页面号和相应的页框号。页表通常存储在内存中，并通过页表控制寄存器来加速访问。 5. 动态地址转换：在程序执行时，硬件会根据逻辑地址中的页号查询页表，找到对应的页框号，然后加上单元号生成物理地址，实现动态地址转换。 6. 作业表与页表管理：操作系统维护一个作业表，登记每个作业的页表地址。当作业被选中运行时，其页表信息会被加载到页表控制寄存器，以便快速进行地址转换。 《操作系统教程》（第三版）由孙钟秀主编，详细阐述了操作系统的基本概念和技术，包括分页式存储管理。书中结合了经典内容和现代操作系统的最新发展，以Windows 2000/XP和UNIX类操作系统为例，帮助读者理解操作系统的原理和实现。这样的教学方式有助于学生将理论知识与实践相结合，深入理解操作系统的本质。"