操作系统存储管理实验报告

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1、.实验五存储管理一、实验目的1、加深对操作系统存储管理的理解2、能过模似页面调试算法，加深理解操作系统对内存的高度管理二、总的设计思想、环境语言、工具等总的设计思想：1、编写函数计算并输出下述各种算法的命中率①OPT页面置换算法OPT所选择被淘汰的页面是已调入内存，且在以后永不使用的，或是在最长时间内不再被访问的页面。因此如何找出这样的页面是该算法的关键。可为每个页面设置一个步长变量，其初值为一足够大的数，对于不在内存的页面，将其值重置为零，对于位于内存的页面，其值重置为当前访问页面与之后首次出现该页面时两者之间的距离，

2、因此该值越大表示该页是在最长时间内不再被访问的页面，可以选择其作为换出页面。②FIFO页面置换算法FIFO总是选择最先进入内存的页面予以淘汰，因此可设置一个先进先出的忙页帧队列，新调入内存的页面挂在该队列的尾部，而当无空闲页帧时，可从该队列首部取下一个页帧作为空闲页帧，进而调入所需页面。③LRU页面置换算法LRU是根据页面调入内存后的使用情况进行决策的，它利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似，选择最近最久未使用的页面予以淘汰。该算法主要借助于页面结构中的访问时间time来实现，time记录了一个页面上次的访问时间，

3、因此，当须淘汰一个页面时，选择处于内存的页面中其time值最小的页面，即最近最久未使用的页面予以淘汰。④LFU页面置换算法LFU要求为每个页面配置一个计数器（即页面结构中的counter），一旦某页被访问，则将其计数器的值加1，在需要选择一页置换时，则将选择其计数器值最小的页面，即内存中访问次数最少的页面进行淘汰。⑤NUR页面置换算法word范文.NUR要求为每个页面设置一位访问位（该访问位仍可使用页面结构中的counter表示），当某页被访问时，其访问位counter置为1。需要进行页面置换时，置换算法从替换指针开始（

4、初始时指向第一个页面）顺序检查处于内存中的各个页面，如果其访问位为0，就选择该页换出，否则替换指针下移继续向下查找。如果内存中的所有页面扫描完毕未找到访问位为0的页面，则将替换指针重新指向第一个页面，同时将内存中所有页面的访问位置0，当开始下一轮扫描时，便一定能找到counter为0的页面。1、在主函数中生成要求的指令序列，并将其转换成页地址流；在不同的内存容量下调用上述函数使其计算并输出相应的命中率。环境语言：Linux下的GNU编译环境三、数据结构与模块说明程序中用到的数据结构、类型定义及主要的函数原型如下：1、数据

5、结构（1）页面结构typedefstruct{intpn,pfn,counter,time;}pl_type;pl_typepl[total_vp];其中pn为页面号（页号），pfn为页帧号（物理块号），counter为一个周期内访问该页面的次数，time为访问时间；pl[total_vp]为页面结构数组，由于共有320条指令，每页可装入10条指令，因此虚页长total_vp的值为32。（2）页帧控制结构structpfc_struct{intpn,pfn;structpfc_struct*next;};typedefs

6、tructpfc_structpfc_type;pfc_typepfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;其中pfc[total_vp]定义用户进程的页帧控制结构数组，在该实验中，用户内存工作区是动态变化的，最多可达到用户进程的虚页数目，即32个物理块。*freepf_head为空闲页帧头的指针*busypf_head为忙页帧头的指针*busypf_tail忙页帧尾的指针2、变量定义(1)inta[total_instruction]:指令流数组(2)int

7、diseffect:页面失效次数(3)intpage[total_instruction]:每条指令所属页面号(4)intoffset[total_instruction]:每页装入10条指令后取模运算得出的页内偏移地址word范文.(5)inttotal_pf:用户进程的内存页帧数1、主要函数(1)voidinitialize(int):初始化函数该函数主要对页面结构数组pl和页帧结构数组pfc进行初始化，如置页面结构中的页面号pn，初始化页帧号pfn为空，访问次数counter为0，访问时间time为-1；同样对页帧

8、数组进行初始化，形成一个空闲页帧队列。(2)voidOPT(int):计算使用最佳页面算法时的命中率(3)voidFIFO(int):计算使用先进先出页面置换算法时的命中率(4)voidLRU(int):计算使用最近最久未使用页面置换算法时的命中率(5)voidLFU(int):计算使用最少使用置换算法时的命中率(6