实验二（存储管理）

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1、实验二存储器管理1.实验内容：模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断，并用先进先出调度算法（FIFO）处理缺页中断；2.要求：①指令序列的设定可以执行拟定，格式如表3；②在完成了FIFO换页策略后，可以选做LRU的换页策略，并进行比较；③作业允许的页架数m在不同情况下的缺页中断率；④程序运行时显示地址转变和页面调入调出过程。3.步骤：①设计页表及其数据结构：页号标志：是否在主存；页架号：设定页表在主存的位置；修改标志：设定页而在主存中是否修改过；磁盘上位置：设定页而在辅存中的位置；例如：装入新页置换口页时，若in页在执行中没有被修改过，则不必将该页重写磁

2、盘。因此，页表中增加是否修改过的标志，执行“存”指令和“写”指令时将对应的修改标，忐置成“1”表示修改过，否则为“o”衣示未修改过。表1页表格式页号标志页架号修改标志在磁盘上位置②设计一个地址转换程序半模拟硕件的地址转换和缺页中断。当访问的页在主存时则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，可以输出转换后的绝对地址来衣示一条指令已执行完成。当访问的页不在主存中时，则输出页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。模拟地址转换流程见图1.1。③设计FIFO页面调度程序；FIFO页面调度算法总是先调出作业中最先进入主存中的哪一页。因此可以用一个数组來表示（或构成）页号队列。数据

3、中每个元素是该作业已在主存中的页面号，假定分配给作业的页（架）数为且该作业开始的m页已装入主存，则数组町由m个元素构成。PfO],P[l],P[2],…，P[m-1]它们的初值为P[0]：=0,P[l]：=1,P[2]：=2,…，P[m-1]：=m-l用一-指针K指示当要调入新页时应调出的页在数组中的位置，K的初值为“0”，当产牛缺页中断后，操作系统总是选择P[K]所指出的页面调出，然后执行。④设计输入数据和输出格式；女II：假定主存中页架人小为1024个字节，现有一个共7页的作业，其副本已在磁盘上。系统为该作业分配了4个页架，且该作业的第0页至第3页已装入内存

4、，其作3页未主存，该作业的页表如下：页号标志页架号修改标志在磁盘上位置0150011118001221900133110021400022500023600121如果该作业依次执行的指令序列如附表3所示:操作页号页内地址操作页号页内地址+0070移位4053——1050+5023X2015存1037存3021取2078取0056+4001—6040存6084依次执行上述指令调试你所设计的程序(仅模拟指令的执行，不考虑序列屮具体操作的执行)。①编程上机，验证结果。1.实验报告：为进一步考察程序的执行，可口行确定若干组指令，运行程序，核对执行结果实验报告：①实验题目

5、；②程序中所用的数据结构及说明；③打卬一份源程序并附上必要的说明；④按照指令的执行序列，打印输出结果：绝对地址或调出、调入的页号。P[K]：=要装入的新页页号K：=(k+l)modm在实验中不必实际地启动磁盘执行调出一页和装入一页的工作，而用输出“OUT调出的页号”和“IN要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入过程，模拟程序的流程图见附图l.lo按流程控制过程如下：1存指令提示：输入指令的页号和页内偏移和是否存指令人，若d为-1则结朿，否0非存指令则进入流程控制过程，得P和＜1,查表在主存时绝对地址P'xi024+d实验代码#include#i

6、nclude#defineSizeOfPage100#defineSizeOfBlock128#defineM4structyebiao//页表{longtextNumber;//页号boolflag;//标志longblock;//块号booldirty;//修改标志longdisk;//在磁盘上的位置pagelist[SizeOfPageJ;longpo;〃队列标记longPfM];intnum;voidinit(){memset(pagelist,0,sizeof(pagelist));//根据实验数据初始化pagelist[01.tex

7、tNumber=0;pagelist[O].flag=l;pagelist[O].block=5;pagelist[O].dirty=O;pagelist[O].disk=l1;pagelistfll.textNumber=l;pagelist[l].flag=l;pagelist[1].block=8;pagelist[l].dirty=O;pagelist[l].disk=12;pagelist[21.textNumber=2;pagelist[2].flag=l;pagelist[2].block=9;pagelist[2].disk=13;pagelis

8、t[3].textNum