实验四--操作系统存储管理实验报告.doc

实验四 操作系统存储管理实验报告 一、实验目的 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。 本实验的目的是通过请求页式管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特 点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 二、实验内容 1. 通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。同时也考虑了用户内存容量对命中率 的影响。 页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存中的次数。 在本实验中，假定页面大小为1k，用户虚存容量为32k，用户内存容量为4页到32 页。 2. produce_addstream通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。 A. 指令的地址按下述原则生成： 1. 50%的指令是顺序执行的 2. 25%的指令是均匀分布在前地址部分 3. 25%的指令是均匀分布在后地址部分 B. 具体的实施方法是： 1. 在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m； 2. 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； 3. 在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m'； 4. 顺序执行一条指令，地址为m'+1的指令 5. 在后地址[m'+2，319]中随机选取一条指令并执行； 6. 重复上述步骤1）~5），直到执行320次指令 C. 将指令序列变换称为页地址流 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. 计算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率。 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（LFR）； 其中3）和4）为选择内容 三、系统框图 五 运行结果 首先打印出产生的指令信息，第一列为指令序列号，第二列为指令地址，第三列为 指令所在的虚页号 选择FIFO调度算法，并且内存从3也开始逐渐增加到32页，打印出缺页次数缺页率，命中 率 选择LRU调度算法，并且内存从3也开始逐渐增加到32页，打印出缺页次数缺页率，命中 率 选择OPT调度算法，并且内存从3也开始逐渐增加到32页，打印出缺页次数缺页率，命中 率 六 实验程序 产生指令流文件produce_addstream.h #ifndef PRODUCE_ADDSTREAM_H #define PRODUCE_ADDSTREAM_H #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #include<iomanip.h> #include<vector> using namespace std; #define random(x) (rand()%x) #define MAX_LENGTH 320 struct produce { int num; //指令序号 int zhiling; //指令地址 int virtualpage; //指令虚页号 produce *next; }; struct produce*creatlist(); void insert(struct produce *first,struct produce *s); //插入一个节点（尾插法） void print(struct produce *first); //打印函数 int max(vector<vector<int> >,int ); struct produce*creatlist() { srand((int)time(0)); struct produce*first=new produce; first->next=NULL; int m=0,m1=0; /* int yanzheng[20]={7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1}; for (int i=0;i<(MAX_LENGTH/4);i++) { struct produce *s0; s0=new produce; s0->num=i*4+0; s0->zhiling=yanzheng[i*4+0]; s0->virtualpage=s0->zhiling; insert(first,s0); struct produce *s1; s1=new produce; s1->num=i*4+1; s1->zhiling=yanzheng[i*4+1]; s1->vi