虚拟存储管理模拟实验：请求分页与缺页中断

"模拟虚拟存储实验文档旨在帮助理解在分页式存储管理中如何实现虚拟存储器，通过硬件地址转换和处理缺页中断，以及应用页面调度算法来管理虚拟内存。实验涉及请求分页式虚拟存储系统，其中作业的部分内容存放在磁盘上，只有在需要时才调入主存。地址转换程序会检查页表，如果页在主存则形成绝对地址，否则触发缺页中断。主存块大小为128字节，一个7页的作业已有前4页在主存，其余3页在磁盘。页表记录了页的状态、主存块号和磁盘位置。" 在计算机系统中，虚拟存储技术是解决内存不足问题的关键手段。它利用辅助存储器，如磁盘，扩展了主存储器的容量，使得多个程序的逻辑地址空间可以超过实际主存的大小。这样做可以实现多道程序设计，让多个程序同时在系统中运行，提高了系统的资源利用率和效率。 分页式存储管理是虚拟存储技术的一种实现方式。在这种管理方式下，程序的地址空间被分割成固定大小的页，而主存被划分为相同大小的块。逻辑地址由页号和页内偏移量组成，硬件地址转换机构负责将逻辑地址转换为物理地址。 在请求分页系统中，不是所有页都在初始时刻装入主存。当程序执行时，硬件会检查页表来确定指定页是否在主存。如果页表中的标志位为1，表示页在主存，可以通过页号和块号计算出绝对地址。如果标志位为0，意味着页不在主存，此时会发生缺页中断，操作系统根据页表中的磁盘位置将缺失的页从磁盘读入主存，并重新执行被中断的指令。 实验设计了一个模拟地址转换的程序，这个程序在检测到页不在主存时，会输出缺页中断的页号，而不是执行指令。主存每块的大小设定为128字节，一个示例作业共有7页，其中前4页已装入主存，对应的页表条目包含页号、标志位（1表示在主存）、主存块号和磁盘位置。 实验的目的在于让学生熟悉分页式虚拟存储的工作原理，包括地址转换过程、缺页中断的处理以及页面调度算法的应用。通过这样的实践，学生能够更好地理解这些概念在实际操作系统的运作中是如何协同工作的，从而提升其在计算机系统领域的理解和技能。