西北工业大学操作系统实验OS317.docx

1、西北工业大学操作系统实验OS317评语:课中检查完成的题号及题数： 课后完成的题号与题数：成绩:指导教师:实验报告三实验名称：理解线程的相关概念请求分页存储管理设计日期：2013-5-27班级：学号：姓名：一、 实验目的： 1. 理解线程的相关概念理解当操作系统引入线程的概念后，进程是操作系统独立分配资源的单位，线程成为系统调度的单位，与同一个进程中的其他线程共享程序空间。2. 请求分页存储管理设计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：1. 理解线程的相关概念线程创建和构造的相关知识，了解C语言程序编写的相关知识

2、。2. 请求分页存储管理设计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，熟悉各种主要的页面调度算法。 三、项目要求及分析：1. 理解线程的相关概念（1）编写一个程序，在其main（）函数中创建一个（或多个）线程，观察该线程是如何与主线程并发运行的。输出每次操作后的结果；（2）在main()函数外定义一个变量shared（全局变量），在main()中创建一个线程，在main()中和新线程shared 进行循环加/减操作，观察该变量的变化；（3）修改程序把shared 变量定义到main（）函数之内，重复第（2）步操作，观察该变量的变化。2. 请求分页存储管理设计(

3、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：a0=1.0*rand()/32767*319+1；a1=a0+1；a2=1

4、.0*rand()/32767*(a1-1)+1；a3=a2+1；a4=319-1.0*rand()/32767*(a3-1)；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09在0页，1019在1页，.，310319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

5、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。四、具体实现： 4.1 流程图1. 理解线程的相关概念2. 请求分页存储管理设计4.2 添加函数的代码1. 理解线程的相关概念请求分页存储管理设计 五、调试运行结果：1） (2) 六、所遇问题及解决方法：对于线程的一些概念不是很了解，编程刚开始很生涩，然后参考了老师的资料以及上网查阅了一些才有了进一步的了解。 七、实验总结：1. shared 的全局性和局部性，在传递shared的值时应注意指针的使用。2. 在请求分页存储管理设计实验中，首先应先生成一定数目的指令，然后再构建相应的FIFO和LRU算法，然后分别使用不同的分页算法，比较不同算法的命中率。