存储管理程序设计报告

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1、成绩一、课程设计的目的和要求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。本课程设计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特点，掌握请求页式管理的页面置换算法。1．过随机数产生一个指令序列，共320条指令。其地址按下述原则生成：①50％的指令是顺序执行的；②25％的指令是均匀分布在前地址部分；③25％的指令是均匀分布在后地址部分；#具体的实施方法是：A.在[0，B.319]的指C.令地址之间随机选区一起点M;B.顺序执行一条指E.令，F.即执行地址为

2、M+1的指G.令；C.在前地址[0，I.M+1]中随机选取一条指J.令并执行，K.该指L.令的地址为M’;D.顺序执行一条指N.令，O.其地址为M’+1；E.在后地址[M’+2，Q.319]中随机选取一条指R.令并执行；F.重复T.A—E，U.直到执行320次指V.令。2．指令序列变换成页地址流设：（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]）

3、；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.计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。A.FIFO先进先出的算法B.LRR最近最少使用算法C.OPT最佳淘汰算法（先淘汰最不常用的页地址）D.LFR最少访问页面算法E.NUR最近最不经常使用算法二、课程设计环境要求1、硬件环境PC机一台，0.99G内存，2.00GHZ主频2、软件环境Wind

4、owsXP/2000系统，编程软件VC++。三、设计任务介绍及系统需求分析本课程设计主要的目的是编制页面置换算法FIFO、LRU、LFU、NUR和OPT的模拟程序,并模拟其在内存的分配过程。同时根据页面走向，分别采用FIFO、LRU、LFU、NUR和OPT算法进行页面置换，统计命中率；为简化操作，在淘汰一页时，只将该页在页表中抹去,而不再判断它是否被改写过，也不将它写回到辅存。本程序实现了操作系统中页式虚拟存储管理中缺页中断理想型淘汰算法，该算法在访问串中将来再也不出现的或是在离当前最远的位置上出现的页淘汰掉。这样，

5、淘汰掉该页将不会造成因需要访问该页又立即把它调入的现象。该程序能按要求随机确定内存大小，随机产生页面数，进程数，每个进程的页数，给进程分配的页数等，然后运用理想型淘汰算法对每个进程进行计算缺页数，缺页率，被淘汰的序列等功能。四、概要设计系统分为4个子模块：初始化模块，FIFO、LRU、LFU、NUR和OPT的五个算法模块。初始化模块：initialize()初始化函数，给每个相关的页面赋值。FIFO算法模块：计算使用FIFO算法时的命中率。LRU算法模块：计算使用LRU算法时的命中率。LFU算法模块：计算使用OPT算

6、法时的命中率。NUR算法模块：计算使用LFU算法时的命中率。OPT算法模块：计算使用NUR算法时的命中率。Main()FIFO算法模块LRU算法模块LFU算法模块NUR算法模块OPT算法模块initialize()初始化函数五、详细设计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{intpn,pfn,count,time;}pl

7、-type;其中pn为页号,pfn为面号,count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[xy],*free_head,*busy_head;pfc_type*busy_tail;其中pfc[xy]定义用户进程虚页控制结构,*free_head为空页面头的指针,*busy_head为忙页面头的指针,*

8、busy_tail为忙页面尾的指针.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():计算使用LFU算法时的命中