实验四页式虚拟存储管理中地址转换和页式中断FIFOLRUOPTC++版本.doc

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实验四 页式虚拟存储管理中地址转换和页式中断

FIFO

一、实验目的

深入了解页式存储管理如实现地址转换；进一步认识页式虚拟存储管理中

如处理缺页中断以及页面置换算法。

二、实验主要容

编写程序完成页式虚拟存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。

首先从逻辑地址中的高位取得页号，然后根据页号查页表，得到块号；然

后从逻辑地址中的低位取得页地址，将块号和页地址合并即得到物理地址。

〕缺页中断处理

根据页号查找页表，判断该页是否在主存储器中，假设该页标志位“〞，

形成缺页中断。操作系统让调出中断处理程序处理中断。

四、实验法与步骤

实现地址转换与缺页中断处理，主要考虑三个问题：第一，设计页式虚拟

存储管理式中页表的数据构造；第二，地址转换算法的实现；第三，缺页中断

处理算法的实现。

1) 设计页表的数据构造

表示页是否在主存中，“〞表示在，“〞表示不在

该页所在主存块的块号

该页是否被修改正，“〞表示修改正，“表示没有修改正

该页存放在磁盘上的位置，即磁盘块号

 页表定义

2〕地址转换算法的实现

地址转换是由硬件完成的，实验中使用软件程序模拟地址转换过程。在实验中，

每个主存块  字节，那么块地址占  位；主存 ，那么主存共  块，

即块号占  位；物理地址共占  位；作业最大 ，那么作业最大占  块，

即页号占  位，逻辑地址共占  位。〔用主存的大小计算物理地址位数，用

. .

进展地址转换。

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!模拟地址转换流程度

"〕 缺页中断处理算法的实现

执行过程中该页被修改正，那么需将该页信息写回磁盘，否那么不比写回；

#找出该页的位置，启动磁盘读出该页的信息，把磁盘上读出的信息装入

第  不找到的主存块，修改页表中该页的标志为“〞；

#由于产生缺页中断的那条指令还没有执行完，所以页面装入后应该重新

执行被中断的指令。当重新执行该指令时，由于要访问的页面已在主存中，所

以可以正常执行。

关于第二步的查找装入新页面的主存块处理式，不同系统采用的策略可能

有所不同，这里采用局部置换算法，就是每个作业分得一定的主存块，只能在

分得的主存块查找空闲块，假设无空闲主存块，那么从该作业中选择一个页面

淘汰出主存。实验中采用局部置换算法。

主存，假定系统中每个作业分得主存块 块，那么将第 '( 页装入主存。

入该页页号，表示硬件产生缺页中断，然后直接转去缺页中断处理；由于采用

页面预置法，在给定的主存块中一定无空闲块，只能淘汰已在主存的一页；没

有启动磁盘的工作，淘汰的页面需要写回磁盘时，用输入页号表示，调入新的

一页时，将该页在页表中的存在标志置为“〞，输出页号表示将该页调入主存。

当主存中无空闲块时，为装入一个页面，必须按照某种算法从已在主存的

页中选择一页，将它暂时调出主存，让出主存空间，用来存放装入的页面，这

个工作称为“页面调度〞。常用的页面调度算法有：先进现出、最近最少用算法、

和最近最不常用算法。在本实验中采用先进现出调度算法。先进现出算法总是

选择驻留在主存时间最长的一页调出。实验中把主存储器的页的页号按照进入

主存的先后次序拍成队列，每次总是调出对首的页，当装入一个新页后，把新

页的页号排入对尾。实验中，用一个数组存放页号的队列。假定分配给作业的



. .

淘汰页的页号＝+ 

+ /新装入页的页号；

+/,+-#.

实验执行一条指令时，不模拟指令的执行，只是考虑指令执行是否修改页

面，假设修改页面，那么将该页的页表中的修改标志位置“〞，然后输出转换

后的物理地址，并输出物理地址来表示一条指令执行完成；如果访问的页不在

源代码

3456+7

38页表的最大长度

38+系统为每个作业分配的主存块数



页号

表示页是否在主存中，“〞表示在，“〞表示不在

该页所在主存块的块号

该页是否被修改正，“〞表示修改正，“表示没有修改正

该页存放在磁盘上的位置，即磁盘块号



:5,)#命令处理函数

:5,#



544;输入页表的信息，创立页表〔页号从  开场，假设页号为－，

那么完毕输入〕<;

544;请输入页号和辅存地址：;

+,=/(#

