操作系统实验报告存储管理.doc

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1、操作系统上机实验报告实验名称：存储管理实验目的：通过请求页式存储管理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页面置换算法。实验内容：1．设计一个虚拟存储区和内存工作区；例如内存工作区大小为9个内存块，假设系统中最多可运行3个进程，每个进程分配3个内存块；2．模拟实现FIFO、LRU、OPT算法，给出页面走向，可计算缺页率；3．根据实验结果比较几种算法的差别。实验步骤及分析：（一）FIFO算法实现提示定义一个常量total_instruction来记录页面总共使用的次数；定义一个变量diseffect记录总共换入

2、页面的次数。利用公式diseffect/total_instruction*100%可以得到缺页率。（1）初始化。设置两个数组page[ap]和pagecontrol[pp]分别表示进程页面数和内存分配的页面数，并产生一个随机数序列pageorder[total_instruction]（这个序列由page[]的下标随机构成）表示待处理的进程页面顺序，diseffect置0。（2）看pageorder[]中是否有下一个元素，若有，就由pageorder[]中获取该页面的下标，并转到（3）；如果没有就转到（7）。（3）如果该page已在内

3、存中，就转到（2）；否则就到（4），同时未命中的diseffect加1。（4）观察pagecontrol是否占满，如果占满须将使用队列中最先进入的pagecontrol单元“清干净”，同时将对应的page[]单元置为“不在内存中”。（5）将该page[]与pagecontrol[]建立关系。可以改变pagecontrol[]的标志位，也可以采用指针链接，总之至少要使对应的pagecontrol单元包含两个信息：一是它被使用了，二是哪个page[]单元使用的。Page[]单元也包含两个信息：对应的pagecontrol单元号和本page[

4、]单元已在内存中。（6）将用到的pagecontrol置入使用队列，返回（2）。（7）计算缺页率。（二）LRU算法实现提示（1）初始化。主要是进程页面page[]和分配的内存页面pagecontrol[]，同时产生随机序列pageorder[]，diseffect置0。（2）看pageorder[]是否有下一个元素，若有，就由pageorder[]中获取该页面的下标，并转到（3）；如果没有就转到（6）。（3）如果该page已在内存中便改变页面属性，使它保留“最近使用”的信息，转到（2）；否则转到（4），同时diseffect加1。（4）

5、判断是否有空闲的内存页面，若有，就返回页面指针，转到（5）；否则，在内存页面中找出最长时间没有使用到的页面，将其“清干净”，并返回该页面指针。（5）在需要处理的page[]与（4）中得到的pagecontrol[]之间建立联系，同时让对应的page[]单元保存“最新使用”的信息，返回（2）。（6）如果序列处理完成，计算缺页率。（三）OPT算法实现提示为了简易实现OPT，可以为每个进程页面设一个“间隔”属性cDistance表示CPU将在第几步处理到该页面，如果页面不再被CPU处理，可以被设为某个很大的值（如32767），这样每次换出的就

6、是vDistance最大的那个页面。（1）初始化。设置两个数组page[ap]和pagecontrol[pp]分别表示进程页面数和内存分配的页面数，并产生一个随机数序列pageorder[total_instruction]（这个序列由page[]的下标随机构成）表示待处理的进程页面顺序，diseffect置0。然后扫描整个页面访问序列，对vDistance[TOTAL_VP]数组进行赋值，表示该页面将在第几步被处理。（2）看pageorder[]是否有下一个元素，若有，就由pageorder[]中获取该页面的下标，如果没有就转到（6）

7、。（3）如果该页面已经在内存中了，就转到（2）；否则转到（4）。（4）看是否有空闲的内存页面，如果有就直接返回该页面指针；如果没有，遍历所有未处理的进程页面序列，如果有位于内存中的页面，而以后CPU不再处理的，首先将其换出，返回页面指针；如果没有这样的页面，找出CPU最晚处理到的页面，将其换出，返回该内存页面指针。（5）在内存页面和待处理的进程页面之间建立联系，返回（2）。（6）计算缺页率。代码编写过程：创建.c文件和.h文件即代码编写：由于代码比往次实验多，所以课堂时间不够用，课下把四个文件编写完成，运行结果如下图：实验总结：在实验中

8、很多粗心造成的问题，比如指令输错字母，代码写错字母，没有注意是否需要空格等。通过课堂的理论知识学习和实验课的上机实验，让我更能理解操作系统的知识。