操作系统课程设计题目 虚拟存储器.doc

9页近5000余字
课程设计内容与要求

设计内容：
模拟分页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断，以及选择页面调度算法处理缺页中断。

设计要求：
1、 掌握分页式虚拟存储管理的实现以及页面调度算法
2、 掌握页式存储管理技术的实现思想，如何实现从逻辑地址到物理地址的转换
3、 掌握最近最少使用调度算法(LRU)是如何进行调度



一、课程设计目的和意义
在计算机系统中，为了提高主存利用率，往往把辅助存储器（如磁盘）作为主存储器的扩充，使多道运行的作业的全部逻辑地址空间总和可以超出主存的绝对地址空间，用这种办法扩充的主存储器称为虚拟存储器。
通过本实习帮助我们理解在分页式存储管理中怎样实现虚拟存储器。
二、软硬件环境
软件环境：Microsoft Visual C++ 6.0
运行环境：win9x 、win 2000、win XP
三、系统设计及开发过程
页式虚拟存储管理是在页式存储管理的基础上实现的，首先把作业信息作为副本存放在磁盘上，作业执行时，把作业信息的部分页面装入主存储器，作业执行时若所访问的页面已经在主存中，则进行地址转换，得到绝对地址，否则产生“缺页中断”由操作系统把当前所需的页面装入主存。
在页式虚拟存储系统中，把虚拟空间分成页，称为逻辑页；内存空间也分成同样大小的页，称为物理页。假设逻辑页号为0，1，2 ，……，m，物理页号为0，1，……，n，显然有m>n。由于页的大小都取2的整数幂个字，所以，页的起点都落在低字段为零的地址上。因此，虚存地址分为两个字段：高位字段为逻辑页号，低位字段为页内行地址，实存地地址也分两个字段：高位字段为物理页号，低位字段为页内行地址。由于两者的页面大小一样，所以页内行地址是相等。
虚拟地址到主存实地址的变换是由放在主页的页表来实现。在页表中，对应每一个虚存逻辑页号有一个表目，表目内容至少要包含该逻辑页所在的主存页面地址(物理页号)，用它作为实(主)存地址的高字段，与虚存地址的页内行地址字段相拼接，就产生了完整的实主存地址据此来访问主存。页式管理的地址变换如图3-1所示。 通常，在页表的表项中还包括装入位(有效位)、修改位、替换位及其他保护位等组成的控制字段。如装入位为“t”，表示该逻辑页已从外存调入主存；装入位为“f”则表示对应的逻辑页尚未调入主存。如访问该逻辑页就要产生页面失效中断，启动输入输出子系统，根据页表项目中查得的外存地址，由磁盘等外存中读出新的页以主存中来。修改位指出主存页面中的内容是否被修改过，替换时是否要写主存，替换控制位指出需替换的页等。

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五、参考资料

1 《操作系统使用教程》编著 任爱华，出版社 清华大学出版社
2 《计算机操作系统》 编著 汤子瀛，出版社 西安电子科技大学出版社
3 《操作系统教程》 编著 王国安，出版社 西北工业大学出版社
4 《计算机操作系统》 编著 王玉勤，出版社 华中科技大学出版社