武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书
课程设计任务书
学生姓名： 朱东各 专业班级： 计算机0604 指导教师： 蔡 菁 工作单位： 计算机科学与技术学院
题 目: 模拟设计段页式虚拟存储管理中地址转换 初始条件：
1．预备内容：阅读操作系统的内存管理章节内容，理解段页式存储管理的思想及相应的分配
主存的过程。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
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：
错误！未找到引用源。）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色； 错误！未找到引用源。）什么地方做得不太好，以后如何改正； 错误！未找到引用源。）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）；
错误！未找到引用源。）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）； 错误！未找到引用源。）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。
时间安排：
设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。 周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记）
指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日
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模拟段页式虚拟存储管理中
地址转换
1需求分析
1.1段页式管理的基本思想
1.1.1基本思想
段式和页式存储管理各有优缺点，段页式存储管理系统，用分段的方法来分配和管理虚拟存储器，而用分页的方法来分配和管理主存。既有段式系统便于实现段的共享，段的保护，动态链接和段的动态增长等一系列优点，又能像页式系统那样，很好地解决内存的外碎片问题。
具体来说，把整个内存分成大小相等内存块，内存块从0开始依次编号。把用户程序分成若干段，每段有个段名。页面的大小和内存块相同，每段的各个页面都分别从0开始依次编号。虚空间的最小单位是页而不是段，内存就被分为若干个页，且每段所拥有的程序和数据在内存中可以分开存放，分段大小也不再受内存可用区的限制。
1.2段页式存储的原理
1.2.1虚地址的构成
逻辑地址有三部分构成：V=（S，P，d）即段号s，页号p和页内相对地址d，如下所示：
s
p d 内存分配：
以块为单位进行内存分配，为了实现从逻辑地址到物理地址的转换，为每个作业或进程建
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立一张段表：段表中的段长即是页表长度，段表中的段内始址即是页表地址，每个段拥有一张页表，段内的页号映射为物理地址中的物理块号。
1.2.2段表和页表的构成
在段页式存储管理系统中，段表包含这样几个基本项：段号，状态，该段的页表长度，页表始址；页表包含的基本项是：页号，状态，块号。段页式管理中段表，页表以及内存的关系如下图：
1.2.3 动态地址变换过程
在段页式存储管理系统中，要对内存中的指令或数据进行一次存取操作至少需要访问3次内存。第一次是由段表寄存器得到段表始址去访问段表，然后取出对应段的页表地址。第二次则是访问页表得到所要访问的物理地址。只有在访问了段表和页表之后，，第三次才能访问真正要访问的物理单元。段页式存储管理系统地址变换如下所示：
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2 功能设计（数据结构及模块说明）
2.1 存储结构说明
在此段页式存储管理系统中，我们采用以下数据结构来存储数据，存储结构用结构体和结构体数组来实现：
2.1.1段表
段号s 状态flag
//段表
typedef struct Stack
页表长度plen 页表始址psta - 4 -
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