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模拟段页式存储管理地址变换 模拟段页式存储管理地址变换 PAGE 模拟段页式存储管理地址变换 计算机科学与技术学院 2007－2008 学年第一学期 《 操作系统》课程设计 题目： 模拟段页式存储管理地址变换 教师： 冯霞 班级： 050341D班 学号： 0 姓名： 陈玉虎 成绩： 1. 题目分析 设计目的 了解内存管理机制，掌握段页式虚拟存储技术； 理解内存分配原理，特别是以页面为单位的虚拟内存分配方法； 用可视化界面来掌握操作系统的知识。 设计内容 根据逻辑地址中的段号进行查找，先查找快表。如果找到，则形成物理地址，否则进行后续步骤； 通过段表始址寄存器，查找段表在内存中的始址； 通过段表并根据段号，查找页表所在位置； 访问页表，根据逻辑页号查找该页所在的物理块号； 将物理块号和逻辑地址中的页内地址拼接，形成访问内存单元的物理地址。 相关知识概述 段页式存储管理的主要内容是： （1）用页式方法来分配和管理内存空间，即：把内存分为若干大小相等的页面； （2）用段式方法对用户程序按照其内在的逻辑关系划分成若干段； （3）再按照划分的内存页面的大小，把每一段内划分成若干大小相等的页面； （4）用户程序的逻辑地址由三部分组成：段号（s），页号（p），页内地址（d）； （5）内存是以页为基本单位分配给每个用户程序的，在逻辑上相邻的页面在内存不一定相邻。 基本设计思路 （1）建立段表 系统为每个用户程序建立一张段表，用于记录各段的页表始址和页表长度。 （2）建立页表 系统为用户程序的每一段各建立一张页表，用于记录该段中各逻辑页号与物理块号之间的对应关系。 段表、页表和内存的关系如图所示。 段表地址寄存器 段表地址寄存器 段表起始地址 段号 页表长度 页表始址 页号 块号 0段页表 页号 块号 1段页表 内存空间 如图 段表、页表和内存的关系 段表 （3）建立内存空闲页面表 整个系统建立一张内存空闲页面表，用于记录并管理内存空闲页面。 （4）硬件支持 为加快地址映射速度，硬件需要提供如下2个寄存器： ① 段表始址寄存器； ② 段表长度寄存器； （5）地址映射过程 在段页式存储管理中，要访问内存的单元，则要经过如下地址转换步骤，才能得到最终的物理地址。 根据逻辑地址中的段号查找快表。如果找到，则形成物理地址，否则进行后续步骤； 通过段表始址寄存器，查找段表在内存中的始址； 通过段表并根据段号，查找页表所在位置； 访问页表，根据逻辑页号查找该页所在的物理块号； 将物理块号和逻辑地址中的页内地址拼接，形成访问内存单元的物理地址； 2. 概要设计 功能模块 逻辑地址（段号、页号、页内地址） 逻辑地址（段号、页号、页内地址） 段越界段号段表长度 N 段越界 段号段表长度 Y 段号— 段号—(段表始址寄存器)段号S Y 页越界页号页表长度 N 页越界 页号页表长度 页号 页号—(页表始址寄存器)页号P 页内地址物理块号 页内地址 物理块号 物理地址 物理地址 返回 返回 主要数据结构描述 逻辑地址对段表与页表中的数据的存储如下： 逻辑地址 ………段号：0 段号： ……… 段号：0 段号：1 00 0 0 2121页号： 2 1 2 1 4343 4 3 4 3 6565 6 5 6 5 8787 8 7 8 7 99 9 9 段表和页表的存储以由低到高的优先级顺序进行编排，在进行程序分段分析的时候用到了堆栈和队列，以便对程序的语句进行逐个分析。 3. 详细设计 主要算法描述 主要代码：void CScannerDlg::ShowOut() { m33=0; m10=1A; 编码实现 开发工具简介 Visual C++ 实现过程总结 对于分析器的设计只设计了四个段，整个程序都是在围绕四个程序段进行存取。这是一个段页式地址转换的过程，其实，数据的存取对于此程序是个