操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责管理和协调系统的硬件与软件资源,提供给用户和其他软件一个抽象的接口。在本次实验中,我们将深入探讨操作系统中的存储管理,特别是针对XV6操作系统的分页存储地址变换机制。XV6是一个简洁的UNIX-like操作系统,常用于教学和研究目的,它的内存管理机制对理解操作系统原理至关重要。 分页存储管理系统是现代计算机系统中广泛采用的一种内存管理方式。它的核心思想是将物理内存划分为固定大小的页框,同时将进程的虚拟地址空间分割成同样大小的页。通过页表,系统能够将虚拟地址映射到物理地址,实现地址变换。 在XV6中,地址变换的过程如下: 1. **虚拟地址结构**:XV6的虚拟地址由两部分组成:页号(Page Number, PN)和页内偏移(Page Offset, PO)。页号指示了虚拟地址所属的页,而页内偏移则指明了该地址在页内的位置。 2. **页表**:XV6使用单级页表,每个进程都有自己的页表,存储在内存中。页表项(Page Table Entry, PTE)包含了页框号(Physical Frame Number,PFN)以及访问控制标志等信息。 3. **地址变换**:当CPU生成一个虚拟地址时,会使用MMU(Memory Management Unit)进行地址变换。MMU首先根据虚拟地址的页号查找页表,找到对应的页表项。如果页表项有效(非零),则MMU将页表项中的PFN与虚拟地址的页内偏移组合,形成物理地址。如果页表项无效,则会产生一个页错误(Page Fault)。 4. **页错误处理**:页错误是当试图访问的页面不在物理内存中时发生的情况。这时,操作系统会根据情况采取不同的策略,如换出当前页,换入所需页,然后更新页表,使页表项有效。 5. **内存分配与回收**:XV6使用伙伴系统进行物理内存的分配和回收。伙伴系统是一种高效算法,可以将内存块分成不同大小的对,便于快速找到合适的空闲块。 在实验中,你可能需要编写代码来模拟这个过程,例如,实现虚拟地址到物理地址的转换函数,或者编写处理页错误的代码。`main.c`可能是实现这些功能的主要源文件,而`entryother.S`和`entry.S`则是XV6的入口点,通常包含初始化和中断处理代码,它们可能涉及到地址变换和页错误处理的入口。 理解XV6的分页存储管理不仅有助于掌握操作系统的基本原理,还能为深入学习其他高级内存管理技术,如虚拟内存、分段存储、多级页表等打下基础。通过实际操作,你可以更直观地体验到操作系统如何在有限的物理内存资源上高效运行多个并发进程。
2025-05-09 18:39:45 5KB 操作系统
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关于二维数组中数组元素的存储地址,有同学问出了个好问题。 在我的课件中,出现了下面的讲解: a[i][j]的地址是p+(i*col+j)*d(d是数组元素所占的字节数)。 同学编程序进行验证,出问题了: 地球停止转动了也必须先赞这种学习方式! 同学问:“老师,第一张图的4,我怎么觉得不对呢?第二张图我没4,结果好像也对,这里面差在哪呢?” 我的答复:“两个都对。” 第一张图在讲原理,是我们在人脑里面要以“字节”为单位计算,p为首地址,单位是字节,再往后多少个字节,必须考虑到在整型数组中每个数组元素占4个字节,从首地址到a[i][j]有(i*col+j)个元素,计算其字节地址时,乘4是必要
2022-06-03 16:24:49 211KB 二维 地址 存储
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x为float型,y为in型,s为short,请用C语言程序实现:可输入对应的变量值,输出其在内存中存储的每个字节的内容。比如,x=-12.5,输出对应存储4字节内容及每个字节对应的地址。
2022-03-19 16:01:41 530B C语言 计组
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页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断的模拟
2021-12-24 21:33:03 3KB 页式存储
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本文介绍了ucos中变量字节对其的原因。
2021-12-09 14:13:17 35KB 堆栈 8字节对齐 ucos 存储地址
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Table of Contents 1、代码启动过程简要分析 2、存储地址,运行地址,链接地址 2.1、存储地址 2.2、链接地址 2.3、运行地址 2.4、链接地址和运行地址的区别 3、位置有关码,位置无关码详细解释 4、代码重定位 4.1、重定位代码详解 1、代码启动过程简要分析 问题1:代码下载到哪里去? 数据手册上会有说明,位置不是我们想往哪里下载就往哪里下载的,下载错了启动的时候就找不到代码的位置在哪,一般是下载到如下存储设备中:1、内部自带的FLASH, 2、外扩NANDFLASH(EMMC), 3、外扩NORFLASH, 4、SD卡,(存储地址) 1、大部分单片机(stm32)
2021-10-13 08:43:15 225KB boot ram stm32
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使用emu8086及proteus7.8中断实现学号写入相应的存储地址
2021-06-02 15:33:25 26KB Proteus7.8 emu8086 8086中断
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1.实现段页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。能够处理以下的情形: ⑴ 能指定内存的大小,内存块的大小,进程的个数,每个进程的段数及段内页的个数; ⑵ 能检查地址的合法性,如果合法进行转换,否则显示地址非法的原因。 2.设计报告内容应说明: ⑴ 需求分析; ⑵ 功能设计(数据结构及模块说明); ⑶ 开发平台及源程序的主要部分; ⑷ 测试用例,运行结果与运行情况分析; ⑸ 自我评价与总结: i)你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色; ii)什么地方做得不太好,以后如何改正; iii)从本设计得到的收获(在编写,调试,执行过程中的经验和教训); iv)完成本题是否有其他方法(如果有,简要说明该方法); v)对实验题的评价和改进意见,请你推荐设计题目。
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