操作系统课程设计--请求调页存储管理方式的模拟1精选.doc

课 程 设 计 课程设计名称： 操作系统课程设计 专 业 班 级 ： 学 生 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 课程设计时间： 专业课程设计任务书 学生姓名 专业班级 学号 题 目 请求调页存储管理方式的模拟1）假设每个页面中可存放10条指令，分配给作业的内存块数为4。2）用语言模拟一个作业的执行过程，该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中，如果所访问的指令已在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。如果4个内存块均已装入该作业，则需进行页面置换，最后显示其物理地址，并转下一条指令。在所有320指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。3）置换算法：先进先出（FIFO）置换算法。通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟，加深对请求调页系统的原理和实现过程的理解。 汤子瀛 《计算机操作系统》（修订版）西安电子科技大学出版社 2001 张尧学 史美林《计算机操作系统教程》实验指导 清华大学出版社 2000 罗宇等 《操作系统课程设计》机械工业出版社 2005 审查意见 指导教师签字： 教研室主任签字： 年 月 日 说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页 1 需求分析 该设计使用C程序模拟请求调页存储管理方式，实现对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟假设每个页面中可存放10条指令，分配给作业的内存块数为4。用语言模拟一个作业的执行过程，该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中，如果所访问的指令已在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。如果4个内存块均已装入该作业，则需进行页面置换，最后显示其物理地址，并转下一条指令。在所有320指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。置换算法：先进先出（FIFO）置换算法。320条指令。指令的地址按下述原则生成： ① 50%的指令是顺序执行的； ② 25%的指令是均匀分布在前地址部分； ③ 25%的指令是均匀分布在后地址部分； 具体的实施方法是： ① 在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m； ② 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； ③ 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′； ④ 顺序执行一条指令，其地址为m′+1的指令； ⑤ 在后地址[m′+2，319]中随机选取一条指令并执行； ⑥ 重复上述步骤①～⑤，直到执行320次指令。 2.2 将指令序列变换为页地址流 ① 设页面大小为1K； ② 用户内存容量为4页到32页； ③ 用户虚存容里为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。 2.3 计算先进先出（FIFO）算法在不同内存容量下的命中率。 其中，命中率=1-页面失效次数/页地址流长度 3 运行环境 3.1 硬件环境 PC 3.2 软件环境 （1）Windows XP （2）Microsoft Visual Microsoft Visual C++6.0 4.2 编程语言 C语言 5 详细设计#define INVALID -1 #define total_instruction 320 /* 指令流长 */ #define total_vp 32 /* 虚页长 */ 5.2 页面的数据结构 typedef struct{ //定义页面类型 int pn; //pn为页号 int pfn; //pfn为块号 int counter; //为一个周期内访问页面次数 int time; //为访问时间 }pl_type; pl_type pl[total_vp]; //页面结构数组 5.