实验操作系统存储管理实验报告
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实验四操作系统存储管理实验报告
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，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
二、实验内容
（1）通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。同时也考虑了用户内存容量对命中率的影响。
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中的次数。
在本实验中，假定页面大小为1k，用户虚存容量为32k，用户内存容量为4页到32页。
（2）produce_addstream通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。
A、指令的地址按下述原则生成：
1）50%的指令是顺序执行的
2）25%的指令是均匀分布在前地址部分
3）25%的指令是均匀分布在后地址部分
B、具体的实施方法是：
1）在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点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，地址为m’+1的指令
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
C、将指令序列变换称为页地址流
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）计算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率。
1）先进先出的算法 2）最近最少使用算法 3）最佳淘汰算法 4）最少访问页面算法 其中3）和4）为选择内容 三、系统框图 五运行结果 首先打印出产生的指令信息，第一列为指令序列号，第二列为指令地址，第三列为指令所在的虚页号 选择FIFO调度算法，并且内存从3也开始逐渐增加到32页，打印出缺页次数缺页率，命中率 选择LRU调度算法，并且内存从3也开始逐渐增加到32页，打印出缺页次数缺页率，命中率 选择OPT调度算法，并且内存从3也开始逐渐增加到32页，打印出缺页次数缺页率，命中率 六实验程序 产生指令流文件produce_addstream.h #ifndef PRODUCE_ADDSTREAM_H #define PRODUCE_ADDSTREAM_H #include #include #include #include #include using namespace std。 #define random(x> (rand(>%x> #define MAX_LENGTH 320 struct produce { int num。 //指令序号 int zhiling。 //指令地址 int virtualpage。 //指令虚页号 produce *next。 }。 struct produce*creatlist(>。 void insert(struct produce *first,struct produce *s>。 //插入一个节点<尾插法）void print(struct produce *first>。 //打印函数 int max(vector struct produce*creatlist(> { srand((int>time(0>>。 struct produce*first=new produce。 first->next=NULL。 int m=0,m1=0。 /* int yanzheng[20]={7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1}。 for (int i=0。i<(MAX_LENGTH/4>。i++> { struct produce *s0。 s0=new produce。 s0->num=i*4+0。 s0->zhiling=yanzheng[i*4+0]。 s0->virtualpage=s0->zhiling。 insert(first,s0>。 struct produce *s1。 s1=new produce。 s1->num=i*4+1。 s1->zhiling=yanzheng[i*4+1]。 s1->virtualpage=s1->zhiling。 insert(first,s1>。 struct produce *s2。 s2=new produce。 s2->num=i*4+2。 s2->zhiling=yanzheng[i*4+2]。 s2->virtualpage=s2->zhiling。 insert(first,s2>。 struct produce *s3。