模拟段页式存储管理地址变换

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1、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：班级：050341D班学号：050341404姓名：成绩：1.题目分析1.1设计目的l了解内存管理机制，掌握段页式虚拟存储技术；l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；l用可视化界面来掌握操作系统的知识。1.2设计内容l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；l通过段表始址寄存器，查找段表在内存中的始址；l通过段表并根据段号，查找页表所在位置；l访问页表，根据逻辑页号查找该页所在

2、的物理块号；l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。1.3相关知识概述l段页式存储管理的主要内容是：l（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；l（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；l（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；l（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）；l（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。1.4基本设计思路l（1）建立段表l系统为每个用户程

3、序建立一张段表，用于记录各段的页表始址和页表长度。l（2）建立页表l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。l段表、页表和内存的关系如图所示。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l（3）建立内存空闲页面表l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。l（4）硬件支持l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；l（5）地址映射过程l在段页式存储管理中，要访问内存的单元

4、，则要经过如下地址转换步骤，才能得到最终的物理地址。l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；l通过段表始址寄存器，查找段表在内存中的始址；l通过段表并根据段号，查找页表所在位置；l访问页表，根据逻辑页号查找该页所在的物理块号；l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2.1功能模块逻辑地址（段号、页号、页内地址）段越界段号<段表长度NY段号—>(段表始址寄存器)段号SY页越界页号<页表长度N页号—>(页表始址寄存器)页号P页内地址物理块号物理地址返回2.2主要数据结构描述逻辑

5、地址l对段表与页表中的数据的存储如下：………段号：0段号：1002121页号：43436565878799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3.1主要算法描述主要代码：voidCScannerDlg::ShowOut(){m33=0;m10="1A";//初始化常数m7=1;m11="14";m8=2;m12="B3";m9=3;m13="4C";m18=0;m14=0;m19=1;m15=10;m20=2;m16=20;m21=3;m17=30;m2

6、2=10;m23=10;m26=0;m24=10;m25=10;m28=6;UpdateData(false);m_result+="----(段0)关键字段----";m_result+="r";CVocabularybu;intn1=0;for(inti=1;i<39;i++){if(PrimaryKey[i]==1){m_result+=bu.Vocabulary[i];n1+=1;m_result+="r";}}m1=n1;UpdateData(false);m_result+="----(段1)符号段----";m_resul

7、t+="r";intn2=0;for(i=51;i<86;i++){if(Symbol[i-50]==1){m_result+=bu.Vocabulary[i];n2+=1;m_result+="r";}}m2=n2;UpdateData(false);m_result+="----(段2)标识段-----";m_result+="r";intn3=0;for(i=0;i<50;i++){if(Identifier[i]!=""){m_result+=Identifier[i];n3+=1;m_result+="r";}}m

8、3=n3;UpdateData(false);m_result+="-----(段3)常数段----";m_result+