操作系统段页式存储管理实现与课程设计

"操作系统 段页式存储器管理课程设计" 在操作系统中，段页式存储器管理是一种高级的内存管理方式，它结合了段式存储和页式存储的优点，用于管理和分配进程的虚拟内存。这个课程设计可能是为了帮助学生理解和实现这种内存管理机制。 在段页式存储管理中，程序被划分为多个逻辑段，每个段都有一个独立的名字，代表了程序的一个逻辑部分，如数据、代码或常量等。然后，每个段内部再被分割成固定大小的页。这样做的目的是为了提高内存利用率和提供更好的保护机制。 在这个课程设计中，可能会涉及以下关键概念和步骤： 1. **段表**：每个进程都有一个段表，记录了所有段的信息，包括段号、状态（是否被访问过）、页号、页内偏移量、物理地址等。例如，`struct yebiao` 就是一个段表条目的结构体，包含了段号 (`yebiaohao`)、状态 (`zhuangtai`)、页号 (`kuaihao`)、页内偏移量 (`num`)、物理地址 (`physicaddress`) 和实际地址 (`realaddress`)。 2. **页表**：每个段又包含一个页表，用于映射该段内的页到物理内存。`struct duan` 类似于页表条目，包含了页数组 (`ye[]`)、页表条目数 (`num`)、段长度 (`duanchang`)、物理地址 (`physicaddress`)、实际地址 (`realaddress`) 和存在标志 (`cunzai`)。 3. **段表和页表的管理**：程序执行时，通过段号和页号在段表和页表中查找对应的物理地址。这个过程可能涉及到地址转换算法，比如通过给定的虚拟地址，计算出段号、页号和页内偏移量，然后查询段表和页表获取物理地址。 4. **动态内存分配**：在 `appneicun()` 函数中，用户可以输入段名和段内的页数以及页的长度，这模拟了创建新的段和分配内存的过程。`paddress` 变量表示当前可用的物理地址，随着新段的分配而递增。 5. **内存分配与释放**：程序可能还包括对内存的分配和释放操作，这涉及到更新段表和页表的状态，以及管理空闲内存块（如 `kongbai`）。 6. **存储保护**：段页式存储器管理还涉及到访问权限检查，防止非法访问或修改数据。虽然在提供的代码中没有明确体现，但在实际系统中，每个段表和页表项通常会包含访问权限位，用于控制读写权限。 7. **缺页处理**：如果进程试图访问的页不在物理内存中，会发生缺页异常，这时操作系统需要将磁盘上的页面调入内存，可能涉及到页面替换策略，如最近最少使用 (LRU) 或先进先出 (FIFO)。 通过这样的课程设计，学生可以理解如何实现一个简单的段页式内存管理系统，熟悉内存管理的基本原理和操作，为理解和优化操作系统中的内存管理打下基础。