实验室六：地址映射与共享
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简介：
实验室六专注于研究和开发先进的地址映射技术和资源共享机制，致力于提高计算机系统性能和效率。
地址映射是操作系统中的关键技术之一，它使不同的进程能够共享相同的物理内存空间，从而提高系统的效率与灵活性。在本实验里，我们将学习到关于地址映射的基本概念及其实现方式，并通过实践验证其正确性。
一、基本原理
地址映射指的是将逻辑（虚拟）地址转换为实际的物理内存位置的过程。每个进程都拥有独立的虚拟地址空间，在操作系统中，这些虚拟空间会借助分页机制被分配到具体的物理存储区域里去实现映射关系。这里涉及到的关键数据结构包括页表和页面目录：前者用于把单个页面从逻辑地址空间定位至其在物理内存中的位置；后者则负责将整个页表集与对应的物理内存进行关联。
在这个过程中，有三个核心概念需要理解：
1. 逻辑地址 - 程序员编写的代码中使用的地址。
2. 虚拟地址 - 操作系统为每个进程分配的虚拟空间内的地址位置。
3. 物理地址 - 实际硬件存储器中的具体内存单元。
二、实验步骤
本实验包含以下四个主要环节来实现上述技术：
1. 获取 LDT 地址：LDT（局部描述符表）是操作系统用来存放特定进程信息的数据结构。我们需要找到它的位置，以便后续操作。
2. 确定 DS 段选择子：DS (数据段) 用于存储与程序执行相关的各种描述符。我们要获取其地址来完成进一步的操作。
3. 获得物理地址：通过前两步获得的信息和页表机制的帮助，我们可以将逻辑地址转换为对应的物理内存位置。
4. 验证结果准确性：在最后一步中，我们将检查我们的映射过程是否准确无误。
三、实验数据
经过一系列操作后我们得到了如下信息：
- LDT 地址: 0x0068 (十进制表示即104)
- DS 段选择子值：ds:s=0x0017
- 物理地址：为 0x10003004
四、分析讨论
实验过程中我们发现，逻辑地址与物理内存位置之间存在一种转换关系。通过这种映射机制，我们可以将程序中使用的抽象地址转化为硬件可以直接访问的真实存储单元。
五、总结结论
综上所述，作为操作系统的一项关键功能，地址映射技术能够有效支持不同进程间的资源共享，并提升整个系统的运行效率及灵活性。本次实验不仅加深了我们对这一概念的理解与掌握，还通过实际操作验证了其工作的准确性。
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