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操作系统实验报告
班级:计科0801班 姓名:韩伟伟 学号:08407106 时间:2011-5-25
实验五 请求页式存储管理的页面置换算法
一.实验目的
通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟程序,了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二.实验属性
设计
三.实验内容
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产: 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。 2.将指令序列变换成为页地址流
设页面大小为1K;用户内存容量为4页到32页;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条至第9条指令为第0页;第10条至19条指令为第1页;…第310条至319条指令为第31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) 先进先出算法(FIFO) (2) 最近最少使用算法(LRU) (3) 最佳使用算(OPT)
命中率=1-页面失效次数/页地址流长度
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。 四.思路
关于随机数的产生办法。首先要初始化设置随机数,产生序列的开始点,例如,通过下列语句实现:
srand ( 400 ) ;
(1) 计算随机数,产生320条指令序列 m=160;
for (i=0;i<80;i++= {
j=i﹡4; a[j]=m;
a[j+1]=m+1;
a[j+2]=a[j] ﹡1.0﹡ rand( )/32767; a[j+3]=a[j+2]+1
m=a[j+3]+(319-a[j+3]) ﹡1.0﹡rand( )/32767; }
(2) 将指令序列变换成为页地址流
for ( k=0;k<320;k++) { pt=a[k]/10; pd= a[k]; …
}
(3) 计算不同算法的命中率 rate=1-1.0﹡U/320 ;
其中U为缺页中断次数,320是页地址流长度。 (4) 输出格式
k fifo 1ru 4 0.23 0.25 …
32 1.0 1.0
五.实验报告
1.写出你编写的C语言程序。 #include
#define bsize 4 //物理块大小 #define psize 16 //进程大小 typedef struct page {
int num; /*记录页面号*/
int time; /*记录调入内存时间*/
}Page; /* 页面逻辑结构,结构为方便算法实现设计*/ Page b[bsize]; /*内存单元数*/
int c[bsize][psize]; /*暂保存内存当前的状态:缓冲区*/ int queue[100]; /*记录调入队列*/ int K; /*调入队列计数变量*/ int phb[bsize]={0}; //物理块标号 int pro[psize]={0}; //进程序列号
int flag[bsize] = {0}; //进程等待次数(存放最久未被使用的进程标志) int i = 0, j = 0,k = 0; //i表示进程序列号,j表示物理块号 int m = -1, n = -1; //物理块空闲和进程是否相同判断标志 int max = -1,maxflag = 0; //标记替换物理块进程下标 int count = 0; //统计页面缺页次数
//**************************************************************//
//**************************************************************//随机产生序列号函数
//************************************************************** int* build() {
printf(\随机产生一个进程序列号为:\\n\ int i = 0;
for(i=0; i pro[i] = 10*rand()/(RAND_MAX+1)+1; printf(\ } printf(\ return(pro); } //**************************************************************//查找空闲物理块 //************************************************************** int searchpb() { for(j=0; j if(phb[j] == 0) { m = j; return m; break; } } return -1; } //**************************************************************//查找相同进程 //************************************************************** int searchpro() { for(j = 0; j < bsize; j++) { if(phb[j] == pro[i]) { n = j; return j; } } return -1; }