南昌大学操作系统实验报告

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1、南昌大学实验报告---（3）存储管理的模拟实现学生姓名：张晨欣学号：61004011132专业班级：电Ⅲ114班实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：实验成绩：一、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。二、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：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；

2、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.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A—E，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

3、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。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.LRU最近最少使用算法C.LFU最少访问页面算法三、实验要求1、需写出设计说明；2、设计实现代码及说明3、运行结果；一、主要实验步骤1、分析算法结构；2、画出算法的流程图，即设计说明；3、根据画出的流程图使用C语言编写相应的代码（代码过长

4、，放到最后）；程序主要由main函数和以下几个函数组成：voidinitialization();初始化内存数据voidFIFO();FIFO先进先出算法；voidLRU();LRU最久未使用算法；voidLFU();LFU最近最久未使用算法；4、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页面置换算法一、实验数据及处理结果二、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

5、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。三、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)》一、实验代码#include#include#includeints,i;//s表示产生的随机数，i表示物理块数intm,n,h;//循环专用intk,g,f;//临时数据intsum;//缺页次数floatr;//rate命中率intp[320];//

6、page页数inta[320];//执行的指令intpb[32];//physicalblock用户内存容量（物理块）voidinitialization();voidFIFO();voidLRU();voidLFU();voidline();voidstart();voidend();voidmain(){start();srand((int)time(NULL));//以计算机当前时间作为随机数种子for(n=0;n<320;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[

7、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;n<320;n++)p[n]=a[n]/10;//得到指令相对的页数printf("物理块数tFIFOttLRUttLFU");line();for(i=4;i<=32;i++){printf("%2d：",i);FIFO();LRU();LFU();}end();}voidinitialization()//用户内存及相关数据初始化{for(n=0;n<32;n++)pb[n]

8、=-1;sum=0;r=0;k=0;g=-1;f=-1;}voidFIFO()//先进先出置换