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1、实验九存储管理一、实验目的与基本要求通过请求页式存储管理中页面置换模拟算法设计，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、实验条件1．硬件：一台微机2．软件：操作系统和C语言系统或VC++编译系统。三、实验方法编写程序，记录、观察显示结果，并分析原因。四、实验内容设计一个虚拟存储区和内存工作区，并使用下述算法计算访问命中率。（1）先进先出的算法（FIFO）；（2）最近最少使用算法（LRU）；（3）最佳淘汰算法（OPT）；（4）最少访问页面算法（LFU）；（5）最近最不经常使用算
2、法（NUR）。命中率=1-页面失效次数/页地址流长度五、实验提示首先用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。假设通过随机数产生一个具有320条指令的指令序列，指令的地址按下述原则生成：50%的指令是顺序执行的；25%的指令是均匀分布在前地址部分；25%的指令是均匀分布在后地址部分。具体实施方法是：在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m；顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令；在前地址[0，m+1]中随机
3、选取一条指令并执行，该指令的地址为m’；顺序执行一条指令，其地址为m’+1；在后地址[m’+2，319]中随机选取一条指令并执行；重复上述步骤~，直到执行320次指令。将指令序列变换为页地址流的方法：设：页面大小为1K；用户内存容量为4页到32页；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]）；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
4、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。相关定义如下：1、数据结构（1）页面类型typedefstruct{intpn,pfn,counter,time;}p1_type;其中,pn页号,pfn为面号,counter为一个周期内访问该页面次数,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[
5、total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;其中：pfc[total_vp]定义用户进程虚页控制结构;*freepf_head为空页面头的指针;*busypf_head为忙页面头的指针;*busypf_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
6、()：计算使用OPT算法时的命中率。（5）VoidLFU()：计算使用LFU算法时的命中率。（6）VoidNUR()：计算使用NUR算法时的命中率。3、变量定义（1）inta[total_instruction]：指令流数据组。（2）intpage[total_instruction]：每条指令所属页号。（3）intoffset[total_instruction]：每页装入10条指令后取模运算页号偏移值。（4）inttotal_pf：用户进程的内存页面数。（5）intdisaffect：页面失效次
7、数。4、参考程序如下：#defineTRUE1#defineFALSE0#defineINVALID-1#defineNULL0#definetotal_instruction320/*指令流长*/#definetotal_vp32/*虚页长*/#defineclear_period50/*清零周期*/typedefstruct/*页面结构*/{intpn,pfn,counter,time;}p1_type;p1_typep1[total_vp];/*页面结构数组*/structpfc_struct
8、/*页面控制结构*/{intpn,pfn;structpfc_struct*next;};typedefstructpfc_structpfc_type;pfc_typepfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;intdiseffect,a[total_instruction];intpage[total_instruction],offset[total_instruction];voidinitial
