实验六

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核心作用

理解连续、分页、分段、段页式四种经典存储管理方式的核心原理,掌握逻辑地址到物理地址的映射计算方法,验证各方式的地址合法性校验机制,对比分析四种存储管理方式的优缺点与适用场景。

实验原理

实验通过软件模拟四种存储管理的地址映射与资源管理逻辑,核心原理如下:

  • 连续存储:物理内存划分为连续块,物理地址 =基址 + 逻辑地址,校验逻辑地址是否超出块大小,防止地址越界;

  • 分页存储:将逻辑地址和物理内存均划分为固定大小的页 / 帧,通过页表建立页号→帧号映射,物理地址 =帧号 × 页大小 + 页内偏移,校验页号有效性和页的映射状态(present 标记);

  • 分段存储:按程序逻辑结构(代码段、数据段)划分为可变长段,通过段表记录段基址、长度和使用状态,物理地址 =段基址 + 段内偏移,校验段号、段的分配状态和偏移是否超段长;

  • 段页式:结合分段与分页,先分段再将每段划分为固定页,通过段表→页表→帧二级映射实现地址转换,物理地址 =帧号 × 页大小 + 页内偏移,多级校验段号、页号的有效性。

实验通过 Shell 自定义命令实现四种方式的地址转换、资源分配 / 释放、状态查询,验证合法性校验(缺页 / 段错误)机制的有效性。