虚拟存储过程.docx

1、虚拟存储过程淮海工学院计算机工程学院实验报告书课程名： 计算机操作系统 题 目： 虚拟存储过程 班 级： 学 号： 姓 名： 实验三 虚拟存储管理1目的和要求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。2实验内容1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：50%的指令是顺序执行的；25%的指令是均匀分布在前地址部分；25%的指令是均匀分布在后地址部分；#具体的实施方法是：A. 在0，319的指令地址之间随机选区一起点M;B

2、. 顺序执行一条指令，即执行地址为M+1的指令；C. 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;D. 顺序执行一条指令，其地址为M+1；E. 在后地址M+2，319中随机选取一条指令并执行；F. 重复AE，直到执行320次指令。2指令序列变换成页地址流 设：（1）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

3、页（对应虚存地址为310，319）；按以上方式，用户指令可组成32页。3. 计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。A. FIFO先进先出的算法B. LRR最近最少使用算法C. OPT最佳淘汰算法（先淘汰最不常用的页地址）D. LFR最少访问页面算法E. NUR最近最不经常使用算法3实验环境在486机或586机上用TC语言实现4实验提示提示：A.命中率=1-页面失效次数/页地址流长度 B.本实验中，页地址流长度为320，页面失效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。 C.关于随机数产生方法，采用TC系统提供函数RAND()和RANDOMIZE()来产生。5实验流程图

4、 6. 实验运行结果7. 实验源程序 #include#includeusing namespace std;const int MaxNum=320;/指令数const int M=5;/内存容量int PageOrderMaxNum;/页面请求int SimulateMaxNumM;/页面访问过程int PageCountM,LackNum;/PageCount用来记录LRU算法中最久未使用时间,LackNum记录缺页数float PageRate;/命中率bool IsExit(int i)/FIFO算法中判断新的页面请求是否在内存中 bool f=false; for(int j=0;

5、jM;j+) if(Simulatei-1j=PageOrderi)/在前一次页面请求过程中寻找是否存在新的页面请求 f=true; return f;int IsExitLRU(int i)/LRU算法中判断新的页面请求是否在内存中 int f=-1; for(int j=0;jM;j+) if(Simulatei-1j=PageOrderi) f=j; return f;int Compare()/LRU算法找出内存中需要置换出来的页面 int p,q; p=PageCount0; q=0; for(int i=1;iM;i+) if(pPageCounti) p=PageCounti;

6、q=i; return q;void Init() /初始化页框 for(int k=0;kMaxNum;k+) int n=rand()%320;/随机数产生320次指令 PageOrderk=n/10;/根据指令产生320次页面请求 for(int i=0;iMaxNum;i+)/初始化页面访问过程 for(int j=0;jM;j+) Simulateij=-1; for(int q=0;qM;q+)/初始化最久未使用数组 PageCountq=0; void OutPut()/输出 int i,j; cout页面访问序列:endl; for(j=0;jMaxNum;j+) coutPa

7、geOrderj ; coutendl; cout页面访问过程(只显示前10个):endl; for(i=0;i10;i+) for(j=0;jM;j+) if(Simulateij=-1) cout ; else coutSimulateij ; coutendl; cout缺页数= LackNumendl; cout命中率= PageRateendl; cout-endl;void FIFO()/FIFO算法 int j,x=0,y=0; LackNum=0, Init(); for(j=0;jM;j+)/将前五个页面请求直接放入内存中 for(int k=0;k=j;k+) if(j=k

8、) Simulatejk=PageOrderj; else Simulatejk=Simulatej-1k; LackNum+; for(x=M;xMaxNum;x+) for(int t=0;tM;t+)/先将前一次页面访问过程赋值给新的页面访问过程 Simulatext=Simulatex-1t; if(!IsExit(x)/根据新访问页面是否存在内存中来更新页面访问过程 LackNum+; Simulatexy%5=PageOrderx; y+; PageRate=1-(float)LackNum/(float)MaxNum);/算出命中率 OutPut();void LRU()/LRU

9、算法 int j,x=0,y=0; LackNum=0, Init(); for(j=0;jM;j+)/将前五个页面请求直接放入内存中 for(int k=0;k=j;k+) PageCountk+; if(j=k) Simulatejk=PageOrderj; else Simulatejk=Simulatej-1k; LackNum+; for(x=M;xMaxNum;x+) for(int t=0;tM;t+)/先将前一次页面访问过程赋值给新的页面访问过程 Simulatext=Simulatex-1t; int p=IsExitLRU(x); if(p=-1)/根据反回的p值来更新页面

10、访问过程 int k; k=Compare(); for(int w=0;wM;w+) if(w!=k) PageCountw+; else PageCountk=1; Simulatexk=PageOrderx; LackNum+; else for(int w=0;wM;w+) if(w!=p) PageCountw+; else PageCountp=1; PageRate=1-(float)LackNum/(float)MaxNum);/算出命中率 OutPut();void YourChoice(int choice) switch(choice) case 1: cout-endl

11、; coutFIFO算法结果如下：endl; FIFO(); break; case 2: cout-endl; coutLRU算法结果如下：endl; LRU(); break; case 3: break; default: cout重新选择算法：1-FIFO 2-LRU 3-退出 choice; YourChoice(choice); void main() int choice,i=1; while(i) cout请选择算法：1-FIFO 2-LRU 3-退出 choice; if(choice=3) i=0; else YourChoice(choice); 8. 实验体会 通过上面的截图可以发现，实验中指令是由随机函数产生的,然后根据产生的指令算出需要访问的页面.在本次实验中我谢了两个页面置换算法(先进先出)FIFO算法和(最久未使用)LRU算法,实验中的源程序是我根据书上的原理自己设计的.我从这次的实验中获得了很大的收益,让我对计算机操作系统中的页面置换算法有了进一步的了解,更加进一步地了解了计算机操作系统中的页面访问原理.