分页存储器管理.doc

【分页存储器管理】是操作系统中的一种内存管理方式，主要应用于现代计算机系统，特别是像Intel i386这样的处理器架构。它通过将进程的地址空间分割成固定大小的页，然后通过页表来实现虚拟地址到物理地址的转换。在i386处理器上，采用了二级页表机制，即每个进程都有一个页目录（Page Directory）和多个页表（Page Table）。 实验7的目标是让学生深入理解i386处理器的二级页表机制以及EOS操作系统（可能是实验操作系统）中的分页存储器管理。实验者需要查看并分析进程的页目录和页表，以及它们之间的映射关系，这有助于理解地址变换的过程。 预备知识部分要求学生阅读相关章节，了解i386处理器的二级页表硬件特性，EOS的分页管理方式，以及进程地址空间的分布。i386的二级页表由一个页目录和多个页表组成，页目录包含页表的物理地址，而页表则包含实际页面的物理地址。 实验内容分为两部分。实验者需要按照指定步骤创建和修改EOS应用程序，以便查看其页目录和页表的信息。通过运行特定的代码，可以输出当前进程的页表映射，其中CR3寄存器的值表示页目录所在的物理页框号，而页目录和页表中的有效PDE（Page Directory Entry）和PTE（Page Table Entry）则分别指示了页表的物理位置和页内的有效内容。 在实验过程中，实验者需要分析输出信息，例如，计算页目录和页表占用的物理页数量，找出映射用户地址空间的页表，统计有效PTE的数量，以确定用于存储应用程序代码、数据和堆栈的物理页框号。 实验的第二部分涉及并发执行应用程序和系统进程。通过对EOSApp.c的修改，让应用程序暂停，这样可以在另一个控制台窗口中观察到系统进程的页目录和页表情况。这有助于理解在多任务环境下，操作系统如何管理和共享页目录和页表资源。 在进行这些操作时，实验者不仅会了解到基本的分页概念，还会接触到实际操作系统中的内存管理实践，包括如何通过编程手段动态修改页表映射，这对于理解操作系统的内存管理机制和优化程序性能至关重要。