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1、本科实验报告课程名称:操作系统B实验项目:储存管理程序设计实验地点:专业班级:学号:中学生姓名:指导班主任:2011年11月目录储存管理程序设计一、实验目的和要求1二、实验内容及原理1三、实验仪器及设备3四、操作方式与实验步骤3五、实验数据记录和处理3六、实验结果剖析8七、实验看法99实验三储存管理程序设计一、实验目的和要求(一)目的储存管理的主要功能之一是合理地分配寻址空间。恳求页式管理是一种常用的虚拟储存管理技术。本实验的目的是通过恳求页式储存管理中页面置换算法的模拟设计,来了解虚拟储存技术的特性,把握恳求页式储存管理的页面置换算法。(二)要求模拟页式虚拟储存管理中硬件的地址
2、转换和缺页中断的处理过程,并用先进先出调度算法(FIFO)处理缺页中断。二、实验内容及原理(1)为了放入一个页面而必须调出一页时,倘若被选中调出的页面在执行中没有更改过,则毋须把该页重新讲到c盘上(因c盘上已有副本)。因而,在页表中可以降低是否更改过的标志,当执行“存”指令、“写”指令时把对应页的更改标志置成“1”,表示该页更改过,否则为“0”LINUX 删除目录,表示该页未更改过。页表格式如表3-1所示。表3-1页表格式页号标志寻址块号更改标志c盘上的位置(2)设计一个地址转换程序来模拟硬件的地址转换和缺页中断处理过程。当访问的页在寻址时则产生绝对地址,但不去模拟指令的执行,可用输出转换后的绝
3、对地址来表示一条指令已完成。当访问的页不在寻址时则输出“*该页页号”来表示硬件形成了一次缺页中断。模拟地址转换的程序流程如图3-1所示。(3)编制一个FIFO页面调度程序。FIFO页面调度算法总是先调出作业中最先步入寻址的那一页,因而操作系统课程设计存储管理,可以用一个链表来构成页号队列。链表中每位元素是该作业已在寻址的页面号,假设分配给作业的寻址块数为m,且该作业开始的m页已放入寻址,则链表可由m个元素组成:P[0],P[1],…,P[m-1]它们的终值为P[0]∶=0,P[1]∶=1,…,P[m-1]∶=m-1用一表针k指示当要放入新页时应调出的页在链表的位置,k的终值为“0”。9j∶=P[k]
4、j页的更改标志=1?输出“OUTj”P[k]∶=Lk∶=(k+1)modm更改页表输出“INL”取一条指令开始页标志=1?输出绝对地址取一条指令输出“﹡页号”取指令中访问的页号=>L查页表产生绝对地址置L页更改标志”1”结束是”存”指令?有后继指令?否(形成缺页中断)是否否否是是模拟硬件地址转换模拟FIFO页面调度是图3-1地址转换和FIFO页面调度流程当形成缺页中断后,操作系统总是选择P[k]所强调的页面调出,之后执行P[k]∶=要放入的新页页号k∶=(k+1)modm在实验中毋须实际地启动c盘执行调出一页和放入一页的工作,而用输出“OUT调出的页号”和“IN要放入的新页页
5、号”来模拟一次调出和放入的过程。模拟程序的流程见图3-1。(1)假设寻址的每块宽度为1024个字节,现有一个共7页的作业,其副本已在c盘上。系统为该作业分配了4块寻址块,且该作业的第0页至第3页早已放入寻址,其余3页仍未放入寻址永久免费linux服务器,该作业的页表见表3-2所示。9表3-2作业的页表页号标志寻址块号更改标志在c盘上的位置25假如该作业依次执行的指令序列如表3-3所示。表3-3作业依次执行的指令序列操作页号页内地址操作页号页内地址+0070移位4053+1050+5023×2015存1037存30
6、21取2078取0056+4001-6040存6084依次执行上述的指令序列来调试你所设计的程序(仅模拟指令的执行,何必考虑指令序列中具体操作的执行)(1)为了检测程序的正确性,可自行确定若干组指令序列,运行设计的程序,核实执行结果。三、实验仪器及设备计算机一台、c++6.0编程软件四、操作方式与实验步骤1.编撰源程序2.编译运行五、实验数据记录和处理源程序:#include#include#include#include9#defineN6//实验中假设的页表宽度#defineM4//寻址物
7、理块数struct{intlnumber;//页号intflag;//表示该页是否在寻址,"1"表示在寻址,"0"表示不在寻址intpnumber;//该页所在寻址块的块号intwrite;//该页是否被更改过,"1"表示更改过,"0"表示没有更改过intdnumber;//该页储存在c盘上的位置操作系统课程设计存储管理,即c盘块号}page[N];//页表定义intp[M];//用链表模拟]FIFO算法中的队列(使用循环队列)inthead;voidinitial(void);intdo_mmap(int);//模拟地址转换