模拟请求分页虚拟存储：硬件地址变换实验与代码实现

本实验主要涉及计算机操作系统中的请求分页虚拟存储管理技术，目标是深入理解和实践地址变换过程。在请求分页系统中，作业的地址空间被分为固定大小的页，每个页都可能存储在外存中。当一个作业被加载到内存时，通过页表来管理这些页面的在内存状态。 实验的核心原理如下： 1. 请求分页机制：作业的地址空间全部信息保存在磁盘上，只有当作业被选中运行时，才会将开始的几页调入主存。页表中包含了页的标志、主存块号、修改位以及外存地址，用于跟踪页面的状态。 2. 地址转换过程：当执行指令时，逻辑地址会被硬件地址转换机构解析，通过查找页表确定页是否在内存中。如果页在内存（标志为1），会计算出绝对地址（块号乘以块长加上页内偏移量），然后读取相应数据。若页不在内存（标志为0），则触发缺页中断，表示需要从外存加载该页。 3. 设计地址变换程序：学生需设计一个程序，模拟硬件地址变换的过程。对于已存在的页，程序会计算并输出绝对地址；对于不存在的页，输出提示信息，并引发缺页中断。这个过程不涉及实际的指令执行，只关注地址变换。 4. 缺页中断处理：当发生缺页中断时，程序会暂停执行，处理中断，将所需的页从外存加载到主存，然后返回到中断前的位置，重新执行被中断的指令。 5. 实验数据示例：给定的实验数据中，有一个8页的作业，系统分配了4个主存块，其中0-3页已经加载。页表详细列出了每个页的状态信息，包括是否在内存、主存块号等。 6. 实验步骤：最后，学生需要根据上述原理编写和运行地址变换程序，观察和分析输出结果，确保程序能正确地进行地址变换和处理缺页情况。 通过这个实验，学生不仅能掌握请求分页虚拟存储管理的基本概念，还能提高编程技能，特别是在处理内存管理和异常处理方面的实践能力。