西北工业大学-操作系统实验报告-实验八.pdfVIP

西北工业大学-操作系统实验报告-实验八.pdf

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实验八请求分页存储管理设计

一、实验目的

模拟存储管理常用的请求分页存储管理技术,通过本实验使学生更加深入的理解虚拟

内存的思想和主要的页面淘汰算法。

二、实验内容与要求

1、学习虚拟存储器的相关基础知识,了解请求分页存储管理系统的原理和具体实现过

程;

2、熟悉各种主要的页面调度算法;

3、具体实验内容及步骤

(1)通过随机数产生一个指令行列,共320条指令,指令中的地址按下述原则生

成:50%的指令是顺序执行;25%的指令均匀分布在前地址部分;25%的指令均匀分布在后地

址部分。

(2)具体实验办法是:在[0,319]之间选一起始点M;顺序执行一条指令,即第M+1

条;向前地址[0,M-1]中执行一条指令M;顺序执行一条指令,即第M+1条;向后地址

[M+2,319]中执行一条指令M。如此继续,直至产生320条指令。使用产生随机数的函数

之前,首先要初始化设置RAN()产生序列的开始点,SRAND(400);然后计算随机数,产生

指令序列。例如:

a[0]=1.0*rand()/32767*319+1;a[1]=a[0]+1;a[2]=1.0*rand()/32767*(a[1]-

1)+1;a[3]=a[2]+1;a[4]=319-1.0*rand()/32767*(a[3]-1);

其中rand()和srand()为Linux操作系统提供的函数分别进行初始化和产生随机数,多次

重复使用这5条指令,产生以后的指令序列。

(3)将指令序列变换成页面地址流:假设,页面大小为1KB;用户实存容量(内存

区容量)为4页或32页;用户虚存容量(逻辑地址空间容量)为32KB;用户虚存容量

32KB,每1KB中放10条指令,共320条指令序列,按其地址0~9在0页,10~19在1

页,…….,310~319在31页。

(4)使用不同的页面调度算法处理缺页中断,并计算不同实存容量下的命中率:先

进先出(FIFO)算法;最近最少使用(LRU)算法;命中率的算法为:命中率=1-(缺

页中断次数/页地址流长度)。本实验中,页地址流长度为320,缺页中断次数为每次访问

相应指令时,该指令所对应的页不在内存的次数。

4.对整个实验过程进行分析总结,给出详细步骤;

(1)编制的各程序采用的数据结构及符号说明,提交源程序清单,并附加流程图与注

释;

(2)打印页表,对不同算法打印每次调出和装入的页面号,执行最后一条指令后在主

存中页面号;

(3)根据实验结果分析并比较不同淘汰算法对不同实存容量的命中率,进而做出评

价。

三、实验过程

1、数据结构

structpage{//页面结构体

intpage_num;//页面序号

inttime;//上次访问时间

intflag;//页面是否在内存中的标识

intmemory_num;//页面在内存中的序号

structpage*next;//指向下一页面的指针

};

2、常量与全局变量

#defineMAX_INSTRUCTION320//指令流的长度为320

#defineMAX_PAGE32//虚存中页的长度为32

interror_num;//页面失效计数器

intorder[MAX_INSTRUCTION];//随机指令序列数组

intpnum[MAX_INSTRUCTION];//指令对应的页面号

3、函数

intInit(int);//初始

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