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xxxx大学操作系统课程实验报告实验题目: 储存管理 姓名:_ _xx_ 学号:_xxxxxxxxxx_ 班级: _ xxxxxx_指导教师: xxx 实验概述【实验目的及要求】通过模拟页面替换算法，感性认识操作系统对内存的管理。【实验原理】设计一个虚拟存储区和内存工作区，并使用下述页面替换算法计算访问命中率。其中，命中率页面失效次数页地址流长度。1. 先进先出算法（FIFO）2. 最近最少使用算法（LRU）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。（1）通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成：A：50%的指令是顺序执行的B：25%的指令是均匀分布在前地址部分C：25%的指令是均匀分布在后地址部分具体的实施方法是：A：在0，319的指令地址之间随机选取一起点mB：顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令C：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mD：顺序执行一条指令，其地址为m+1E：在后地址m+2，319中随机选取一条指令并执行F：重复步骤A-E，直到320次指令（2）将指令序列变换为页地址流设：页面大小为1K；用户内存容量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。【实验环境】Linux gedit、终端实验内容【实验方案设计】#include#include#include #include#define NULL_1 10000const int ty=320;int d320; /指令序列int page320; /页地址流int p32; /内存页面int que; /缺页次数int time32; /记录页面距离上次被访问的时间/*初始化内存页面void creat(int leng) /leng为内存页面数量int i;que=0;for(i=0;ileng;i+)pi=NULL_1; /让内存页面置空timei=0;/*先进先出算法void FIFO(int leng) /leng为内存页面数量 int i,j,k;int n; /n为要被替换的页面号，按0,1,2.leng,0,1,2.leng循环变化creat(leng); /初始化内存页面n=0;for(i=0;ity;i+)k=0;for(j=0;jleng;j+)if(pj=NULL_1)break;else if(pj=pagei)/在内存中有该页k=1;break;if(k=0)que+;pn=pagei;n+;if(n=leng)n=0;printf(%-7.3ft,1-(float)que/ty); /*最近最久未使用算法void LRU(int leng) /leng为内存页面数量 int i,j,k;int tmax; /存time的最大值int t; /t为要被访问的页面号creat(leng); /初始化内存页面for(i=0;ity;i+)k=0;for(j=0;jleng;j+)if(pj=NULL_1)break;else if(pj=pagei)/在内存中有该页k=1;t=j;break;if(k=0)que+;tmax=time0;t=0;for(j=0;jleng;j+) /查找最久没访问的页面号赋予tif(tmaxtimej)tmax=timej;t=j;pt=pagei;for(j=0;jleng;j+) /将每个页面time自增timej+;timet=0; /将这次被访问的页面time清零printf( %-7.3ft,1-(float)que/ty);void main( ) int m,i; srand(10*getpid(); /用来作为初始化随机数队列的种子 m=(int)(float)(ty-1)*(rand()/(RAND_MAX+1.0); /选0-319中一数 for (i=0; ity; i+=4) /产生指令队列 di=m; /任选一指令访问点m di+1=di+1; /顺序执行一条指令m+1 di+2=(int)(float)di*(rand()/(RAND_MAX+1.0); /*执行前地址指令m,即选择(0，m+1)之间的数*/ di+3=di+2+1; /顺序执行一条指令 m= (int)(float)(ty-1)-di+2)*(rand()/(RAND_MAX+1.0) + di+2; /选(m+2,319)之间数 for(i=0;ity;i+) /将指令序列变换成页地址流 pagei=di/10; printf(PAGEtFIFOt LRUtn); for(i=4;i=32;i+) /内存从4页到32页 printf( %2dt,i); FIFO(i); LRU(i); printf(n); 运行结果：FIFO算法与LRU算法的命中率相差不大，一般在0.03以内，随着内存页面的增加，命中率上升，4页时一般在50%左右，32页一般在90%左右。分析：FIFO算法是以先进内存先替换而LRU是以最久没访问先替换，当内存中页面数量增加时，访问的内容在内存的概率会越高。小结这一次实验是对请求页式存储管理的一次模拟实验，设计和测试了FIFO和LRU这两种请求页式存储管理的页面置换算法的命中率。通过这次实验我了解虚拟存储技术的特点，并掌握了这两种请求页式存储管理的页面置