C语言实现操作系统分页管理模拟代码

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"这篇资源提供了一个操作系统的分页管理模拟实现的C语言代码,适合用于课程设计。通过这个代码,可以理解分页管理的基本概念、页表的建立以及缺页中断处理等核心知识点。" 在操作系统中,分页管理是一种内存管理技术,它将连续的虚拟地址空间划分为固定大小的页,而物理内存也被划分为同样大小的块。这样,每个进程的虚拟地址可以映射到不同的物理内存块中,实现地址转换。在这个模拟实现中,主要涉及以下几个关键知识点: 1. **页表**:每个进程都有一个页表,用于记录虚拟页与物理块之间的映射关系。在这个代码中,`page` 结构体数组就是页表,包含页号(lnumber)、页在主存的状态(flag)、主存块号(pnumber)、是否被修改过(write)、磁盘块号(dnumber)以及访问次数(times)等字段。 2. **初始化**:`computer()` 函数完成了页表和主存的初始化。所有页的初始状态都是不在主内存中(flag=0),页号从0开始递增,磁盘块号与页号相同,访问次数为0。主存中的块号也从0开始递增。 3. **显示页列表**:`showpagelist()` 函数用于输出页表的信息,包括页号、是否在主内存、块号、是否被修改、磁盘块号和访问次数,帮助观察和分析。 4. **显示页**:`showpage()` 函数展示了当前主存中的页号,有助于理解页的分配情况。 5. **地址转换**:在实际操作中,需要进行逻辑地址到物理地址的转换,这通常通过页表完成。`transformation()` 函数应该是处理缺页中断的地方,但代码未完整给出。在分页系统中,当一个逻辑地址对应的页不在主内存时,会发生缺页中断,系统会执行相应的替换策略,如LRU(最近最少使用)算法,将最不常用的页换出,然后将所需页调入主内存。 6. **LRU算法**:LRU策略是常用的页面替换算法,它根据页面的访问历史来决定替换哪个页。在这个模拟实现中,`times` 字段用于记录页面的访问次数,用于实施LRU算法。不过,代码中并未完全实现LRU的具体过程。 7. **内存分配与替换**:实际操作系统中的分页系统还需要考虑如何分配和替换页,例如,当内存满时,需要依据某种策略(如LRU)决定替换哪个页。这部分逻辑在这个模拟实现中可能还需要进一步完善。 这个代码示例为学习者提供了一个基础的分页管理系统模型,可以在此基础上添加更复杂的功能,如完整的LRU算法实现、缺页中断处理机制、页面故障恢复等,以更全面地理解操作系统的分页管理机制。
2021-07-16 上传