请求页式存储管理模拟与地址转换

"请求页式存储管理的实验流程，包括代码实现、页表设计、地址计算、地址转换模拟和缺页中断处理，使用FIFO页面淘汰算法。" 在操作系统中，请求页式存储管理是一种虚拟内存技术，它允许程序运行时只加载部分页面到主内存，其余部分保留在磁盘上，当需要时再动态调入。实验的主要目标是通过编程实践加深理解存储管理策略和地址转换过程，并熟悉虚拟内存的页面淘汰算法。 首先，实验内容涉及用C语言实现硬件地址转换和处理缺页中断。硬件地址转换是通过逻辑地址中的页号查询页表来完成的。页表是一个关键数据结构，用于跟踪每个页在主存或磁盘的状态。页表的条目通常包含页号、主存块号以及一个标志位，指示页面是否在主存中。如果标志位为1，表示页在主存，可以通过块号和页内偏移量计算出绝对地址。反之，如果标志位为0，表明页不在主存，触发缺页中断，操作系统负责将页面从磁盘读入主存。 地址计算是地址转换的核心，当访问的页在主存时，可以直接根据页号和块长计算出绝对地址；若不在主存，硬件会发出缺页中断请求，操作系统会处理这一中断，将所需页从磁盘读入主存，然后重新执行被中断的指令。 地址转换模拟程序按照特定的流程运行，当访问的页在主内存时，输出转换后的绝对地址；不在主内存时，模拟缺页中断，输出页号。这个模拟程序可以帮助理解实际硬件如何进行地址转换和处理缺页。 缺页中断处理部分，实验采用了FIFO（先进先出）页面淘汰算法。当试图装入的新页面导致页表满时，最先进入主存的页面（即队首的页）将被替换出来。使用一个数组保存当前在主存中的页面顺序，数组的大小等于分配给进程的物理块数。新页面加入队尾，而被淘汰的页面页号输出，同时更新页表，标记其不在主内存。 这个实验涵盖了请求页式存储管理的关键方面，包括页表管理、地址转换逻辑、缺页中断处理和页面淘汰策略，通过实践加深了对这些概念的理解。参与者将有机会亲自动手实现这些机制，从而更好地掌握虚拟内存的工作原理。