操作系统实验报告-(5).doc

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1、怀化学院数学系信息与计算科学专业《操作系统》实验报告实验名称：存储管理学号班级姓名1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技术特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。2实验预备内容：（1）通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成：①50%的指令是顺序执行的；②50%的指令是均匀分布在前地址部分；③50%的指令是均匀分布在后地址部分。具体的实

2、施方法是：①在[0，319]的指令之间随即选取一起点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；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）将指令序列变换为页地址流设：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条指令排在虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为：第

3、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条指令为第一页（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。①先进先出的算法（FIFO）；②最近最少使用算法（LRR)；③最佳淘汰算法（OPT）先淘汰最不常用的页地址；④最少访问页面算法（LFR）；⑤最近最不经常使用算法（NUR）。其中③和④为选择内容。命中率=1-页面失效次数/

4、页地址流长度怀化学院数学系信息与计算科学专业《操作系统》实验报告在本实验中，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。3、随机数产生办法，Linux或UNIX系统提供函数strand()和rand(),分别进行初始化和产生随机数。例如：srand();语句可初始化一个随机数；a[0]=10*rand()/65535*319+1;a[1]=10*rand()/65535*a[0];语句可用来产生a[0]与a[1]中的随机数。3实验内容：<任务>设计一个虚

5、拟存储区和内存工作区,并使用下列算法计算访问命中率.（1）进先出的算法（FIFO）（2）最近最少使用的算法（LRU）（3）最佳淘汰算法(OPT)（4）最少访问页面算法(LFU)（5）最近最不经常使用算法(NUR)命中率=(1-页面失效次数)/页地址流长度4实验步骤:本实验的程序设计基本上按照实验内容进行。即首先用srand()和rand()函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页地址流，并针对不同的算法计算出相应的命中率。相关定义如下：1数据结构(1)页面类型typedefstruct

6、{intpn,pfn,counter,time;}pl-type;其中pn为页号,pfn为面号,counter为一个周期内访问该页面的次数,time为访问时间.(2)页面控制结构pfc-struct{intpn,pfn;structpfc_struct*next;}typedefstructpfc_structpfc_type;pfc_typepfc_struct[total_vp],*freepf_head,*busypf_head;pfc_type*busypf_tail;其中pfc[tota

7、l_vp]定义用户进程虚页控制结构,*freepf_head为空页面头的指针,*busypf_head为忙页面头的指针,*busypf_tail为忙页面尾的指针.怀化学院数学系信息与计算科学专业《操作系统》实验报告2．函数定义（1）Voidinitialize():初始化函数,给每个相关的页面赋值.（2）VoidFIFO():计算使用FIFO算法时的命中率.（3）VoidLRU():计算使用LRU算法时的命中率.（4）VoidOPT():计算使用OPT算法时的命中率.（5）VoidLFU():计算

8、使用LFU算法时的命中率.（6）VoidNUR():计算使用NUR算法时的命中率.3.变量定义(1)inta[total_instruction]:指令流数据组.(2)intpage[total_instruction]:每条指令所属的页号.(3)intoffset[total_instruction]:每页装入10条指令后取模运算页号偏移值.(4)inttotal_pf:用户进程的内存页面数.(5)intdisaffect:页面失效次数.4.程序参考源码及结果<程序>#defin