UNIX V6++存储管理实验：深入理解进程映射与空闲区管理

本实验是《操作系统课程实验指导》中关于UNIXV6++存储管理部分的第三个实验，旨在通过实际操作和理论知识的结合，帮助学生深入理解操作系统内存管理模块的设计和实现。实验的主要目标包括： 1. **代码阅读与分析**： - 学生需要阅读和理解PageDirectory.h和PageTable.h文件，这两个头文件定义了UNIXV6++中的页表项、页表、页目录项和页目录。这是实现分页机制的基础，页表机制是内存管理的核心组成部分，它负责将虚拟地址转换为物理地址。 - MemoryDescriptor.h和MemoryDescriptor.cpp文件是进程的相对地址映射表的关键，学生需要分析MemoryDescriptor类，特别是静态数据成员和成员函数。该类负责维护用户空间大小、页表数组等信息，以及用于初始化、释放映射表入口等功能。 - MapNode.h中的MapNode类和Allocator.h中的Allocator类涉及到空闲存储区的管理。MapNode表示单个内存块的信息，包括其地址索引和大小；Allocator类则提供了分配（Alloc）和释放（Free）内存的功能，用于动态管理可用的内存区域。 2. **预备知识**： - 学生需要掌握进程执行过程中堆栈段的变化及其原因，这对于理解内存管理中的堆栈区域分配至关重要。 - 连续存储管理中的可变分区分配算法，如首次适应分配，以及回收过程的理解，对于理解内存分配策略和优化至关重要。 - 对于UNIXV6++，学生应熟悉进程在用户态和核心态下的虚实地址转换机制，以及页表的构成和地址转换过程。 3. **实验设备及工具**： 实验需要用到已经配置好的UNIXV6++运行和调试环境的PC机，这使得学生能够在实际环境中操作和观察内存管理的动态过程。 4. **实验报告要求**： 实验报告将评估学生的理解和应用能力，需要包含对阅读和分析源代码的详细记录，对内存管理算法和数据结构的解释，以及可能的优化建议或问题讨论。 通过这个实验，学生不仅能巩固课堂上学到的操作系统内存管理理论知识，还能提升代码阅读和分析能力，加深对实际操作系统设计的理解。同时，实践操作有助于培养解决问题和调试能力，为未来在实际工作场景中进行内存管理优化打下坚实基础。