操作系统实验报告-存储管理的模拟实现..doc

南昌大学实验报告 （5）存储管理的模拟实现 学生姓名： 张虹 学 号： 6100409033 专业班级： 电Ⅲ091班 实验类型：□ 验证 ■ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩： 实验目的 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式管理的页面置换算法。 实验内容 过随机数产生一个指令序列，共320条指令。其地址按下述原则生成： ①50%的指令是顺序执行的； ②25%的指令是均匀分布在前地址部分； ③25%的指令是均匀分布在后地址部分； 具体的实施方法是： 在[0，319]的指令地址之间随机选区一起点M; 顺序执行一条指令，即执行地址为M+1的指令； 在前地址[0，M+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为M’; 顺序执行一条指令，其地址为M’+1； 在后地址[M’+2，319]中随机选取一条指令并执行； 重复A—E，直到执行320次指令。 指令序列变换成页地址流，设： 页面大小为1K； 用户内存容量为4页到32页； 用户虚存容量为32K。 在用户虚存中，按每K存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为： 第0条—第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）； 第10条—第19条指令为第1页（对应虚存地址为[10，19]）； 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 第310条—第319条指令为第31页（对应虚存地址为[310，319]）； 按以上方式，用户指令可组成32页。 计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。 FIFO先进先出的算法 LRU最近最少使用算法 LFU最少访问页面算法 实验要求 需写出设计说明； 设计实现代码及说明 运行结果； 主要实验步骤 分析算法结构； 画出算法的流程图，即设计说明； 根据画出的流程图使用C语言编写相应的代码（代码过长，放到最后）；程序主要由main函数和以下几个函数组成：void initialization();初始化内存数据void FIFO();FIFO先进先出算法；void LRU();LRU最久未使用算法；void LFU();LFU最近最久未使用算法； 检查代码，将编出的代码编译、链接，验证其正确性。 页面置换算法整体结构 FIFO页面置换算法 LRU页面置换算法 LFU页面置换算法  实验数据及处理结果 实验体会或对改进实验的建议 我做实验的时候，主要的难度是在几个特殊情况的处理上，如LRU内存中的页面都是之前没有调用过的，那怎么办，还有就是LFU中还没有达到“一定时间间隔”的条件时怎么办？ 另外就是由于实验使用的是系统产生的随机数，所以难以验证实验结果的正确性。 参考资料 《计算机操作系统》 《计算机操作系统实验指导书》 《C程序设计》 《C语言程序设计_现代方法》 《计算机操作系统教程习题解答与实验指导(第二版)》 实验代码 #include stdio.h #include stdlib.h #include time.h int s,i; //s表示产生的随机数，i表示物理块数 int m,n,h; //循环专用 int k,g,f; int sum; //缺页次数 float r; //rate命中率 int p[320]; //page页数 int a[320]; //执行的指令 int pb[32]; //physical block用户内存容量（物理块） void initialization()void FIFO(); void LRU(); void LFU(); void line(); void start(); void end(); void main() { start(); srand((int) time (NULL)); //以计算机当前时间作为随机数种子 for (n=0;n320;n+=3) { s=rand()%320+0; //随机产生一条指令 a[n]=s+1; //顺序执行一条指令 s=rand()%(a[n]+1); //执行前地址指令M` a[n+1]=s+1; s=rand()%(319-a[n+1])+(a[n+1]+1); a[n+2]=s; } for (n=0;n320;n++) p[n]=a[n]/10; //得到指令相对的页数 printf(物理块数\t FIFO\t\t LRU\t\t LFU\n); line();