C++实现操作系统主存分配及逻辑地址转换

"主存分配C++实现1" 在操作系统中，主存的分配是一个关键功能，它涉及到如何有效地管理内存资源，确保多个进程能够高效、安全地共享内存。本实验旨在通过C++实现主存分配，同时理解逻辑地址与物理地址的映射转换。在虚拟存储器环境下，逻辑地址与物理地址不直接对应，而是通过页表进行映射。 实验设计目的是让学生掌握操作系统主存分配机制以及逻辑地址到物理地址的转换。在给定的场景中，系统为用户作业分配了特定的物理块，用户可以输入逻辑地址来查看相应的物理地址。如果输入的地址超出分配范围，系统需要能够检测到越界；若物理内存中没有对应的页面，则触发缺页异常。 设计要求包括处理用户空间的页面数量、每页的大小以及主存的总大小。用户输入的逻辑地址由两部分组成：页号和页内地址。程序首先需要将16进制的逻辑地址转换为十进制，然后通过公式计算物理地址： 1. 计算逻辑地址的页号，这是通过取逻辑地址的高位，这些位的数量等于2的幂次，对应于页面大小的对数。 2. 查找页号对应的物理块号，根据预先分配的块号映射。 3. 物理地址 = 块号 + 页内地址，其中页内地址保持不变。 在处理过程中，考虑到可能会遇到非16进制的计算，这时可以使用以下公式： 物理地址 = 块号 * 每页大小字节 + 页内地址 页号 = 逻辑地址 / 页面大小字节（向下取整） 页内地址 = 逻辑地址 % 页面大小字节（取余数） 实验的实现采用C++编程，源代码包含了必要的注释以解释各个函数和步骤。通过这个实验，学生不仅可以深入理解内存管理的原理，还能锻炼编程技能，尤其是处理进制转换和数值计算的能力。 在实际操作中，程序首先会获取用户输入的逻辑地址，然后按照上述逻辑进行转换和检查。如果发生越界或缺页情况，程序将输出相应的错误信息。最后，将计算得到的物理地址转换回16进制并显示给用户。 这个实验提供了实践操作系统的内存管理机制的机会，有助于学生深入理解操作系统原理中的核心概念，如页表、页号、物理块号和页内地址等。通过编写和运行这样的程序，学生可以更好地掌握虚拟内存的工作原理，为未来的学习和开发打下坚实的基础。