虚拟页式存储管理(时钟置换策略模拟).docx

操作系统综合实训项目设计文档一、 基本信息项目名称：页式虚拟存储管理系统（时钟置换策略）完成人姓名：学号：完成日期：二、 实验内容与目的（1） 加深理解页式虚拟存储管理的概念和原理。（2） 掌握页式存储管理中存储分配（和回收）方法；（3） 深入了解页式虚拟存储管理中地址重定位（即地址映射）方法。（4） 深入理解段页式虚拟存储管理中缺页中断处理方法三、 主要设计思路和流程图用结构体定义了页框有数据域、状态位、在此页框存放的页的页号，用结构体定义主存（全局变量），包含32个页框，最后用结构体定义页表项，页表用页表项的数组（全局变量）来表示。设置全局变量k用来定位clock策略的指针。用随机数将内存和页表进行初始化，使得内存中有部分页框被占用，部分没有被占用，内存分布情况占用OCCUPY表示，未被占用NULL表示。函数reserch查询页表中页号所对应的页框号。函数find用来查询页表中页号所对应的表项transfrom函数用来生成一定范围的逻辑地址并转换为所对应的物理地址。dispatch函数用来给进程中加载所需要用到的页。并用clock策略替换已满驻留集中的页。最后，用release函数释放进程所占用的空间并将页表和内存改变为初始化的状态。四、 主要数据结构及其说明typedef struct page/内存中的页框int ID;/页框中存放的页的编号int datapageMax;/页中的数据char state;/页框的状态page;typedef struct memory/主存定义page No32;/主存中有32个页memory;typedef struct info/页表项int p;/页表项修改位int ID;/在内存中页的页号int zhenhao;/内存中的页号所在的页框号info;五、 程序运行时的初值和运行结果2六、 源程序并附上注释【可是另一个源程序文件，在此应说明该文件名】#include#include#include#include# define pageMax 2048typedef struct page/内存中的页框int ID;/页框中存放的页的编号int datapageMax;/页中的数据char state;/页框的状态page;typedef struct memory/主存定义page No32;/主存中有32个页memory;typedef struct info/页表项int p;/页表项修改位int ID;/在内存中页的页号int zhenhao;/内存中的页号所在的页框号info;info pagetable8;/8项的页表全局变量memory zhaoke;/声明主存全局变量int k=0;/clock算法所用到的指针全局变量int initi()/初始化内存和页表srand(int)time(NULL);int amount=rand()%24,i;for(i=0;i32;i+)pagetablei.p=0;pagetablei.ID=-1;pagetablei.zhenhao=-1;for(i=0;i32;i+)zhaoke.Noi.state=N;for(i=0;iamount;i+)zhaoke.Norand()%32.state=Y;int print()/打印内存分配情况int i;printf(*1加载进程*2撤销进程*3转换逻辑地址*4退出*n);printf(内存页分配情况：);for(i=0;i32;i+)if(i%4=0)printf(n);printf(n|);if(zhaoke.Noi.state=N) printf(tNULL t|); if(zhaoke.Noi.state=Y) printf( OCCUPYt|);printf(n);int reserch(int yehao)/根据页号查询页表反回所对应的页框号，若没有则返回-1 int i;for(i=0;i0) s1j=buffer%2+0; buffer=buffer/2; j-; while(j=0) s1j=0; j-; s16=0; buffer=pianyiliang;j=10;while(buffer0) s2j=buffer%2+0; buffer=buffer/2; j-; while(j=0) s2j=0; j-; s211=0; printf(生成的逻辑地址为：%s %s(前六位为页号，后十一位为偏移量）所代表的页号为%dn,s1,s2,yehao);if(block!=-1)/内存中有此页号则输出转换后的逻辑地址printf(所输入的逻辑地址对应的物理地址的页框号为%d,偏移量为%dn,block,pianyiliang);printf(修改位t页号t框号n);for(j=0;j8;j+)printf(%dt%dt%dn,pagetablej.p,pagetablej.ID,pagetablej.zhenhao);else/若没有则用clock算法置换出其中的页并输出转换的物理地址 while(1) while(pagetablek.p=1) pagetablek.p-; k=(k+1)%8; pagetablek.p=1; pagetablek.ID=yehao; zhaoke.Nopagetablek.zhenhao.ID=yehao; printf(页表中第%d项被置换,逻辑地址所对应的页框号为%d,偏移量为%dn,k,pagetablek.zhenhao,pianyiliang); k=(k+1)%8; printf(修改位t页号t框号n); for(j=0;j8;j+)printf(%dt%dt%dn,pagetablej.p,pagetablej.ID,pagetablej.zhenhao);break; int find(int yehao)/根据页号查询页表并返回所找页号所对应的表项int i;for(i=0;i8;i+)if(pagetablei.ID=yehao)return i;int dispatch()/加载进程进入内存int a20;int i=0,position=0,j=0;if(pagetablei.ID!=-1) printf(内存中已有一个进程，没有建立多页表无法在内存中装载多个进程！); elsefor(i=0;i20;i+)/用随机数产生内存进程运行所需要的页号 ai=rand()%20; printf(%d ,ai);i=0;while(j8)/向内存中加载进8个页while(zhaoke.Noposition.state=Y)position+;if(reserch(ai)=-1) zhaoke.Noposition.state=Y; zhaoke.Noposition.ID=ai;pagetablej.p=1;pagetablej.ID=ai;pagetablej.zhenhao=position;j+; i+;printf(将进程的页加载到内存：n);printf(修改位t页号t框号n);for(j=0;j8;j+)printf(%dt%dt%dn,pagetablej.p,pagetablej.ID,pagetablej.zhenhao);for(;i20;i+)/后来的页用clock算法置换，若有则修改为置为1，若无找到第一个修改位为零的项换出 if(reserch(ai)=-1) while(1) while(pagetablek.p=1) pagetablek.p-; k=(k+1)%8; pagetablek.p=1;/修改位重新置为一 pagetablek.ID=ai;/页表中的页号置为被换进的页号 zhaoke.Nopagetablek.zhenhao.ID=ai;/内存相应位置上的页号也置为被换进的页号 printf(页表中第%d项被置换n,k); k=(k+1)%8; printf(修改位t页号t框号n); for(j=0;j8;j+)printf(%dt%dt%dn,pagetablej.p,pagetablej.ID,pagetablej.zhenhao);break; else pagetablefind(ai).p=1; printf(修改位t页号t框号n); for(j=0;j8;j+)printf(%dt%dt%dn,pagetablej.p,pagetablej.ID,pagetablej.zhenhao);print();int release()/释放内存中的进程所占的空间 int i; for(i=0;i8;i+) if(pagetablei.ID=-1)若内存中没有进程即页表为初始化状态则无法释放内存 system(CLS); printf(内存中没有进程！); break; zhaoke.Nopagetablei.zhenhao.ID=-1; zhaoke.Nopagetablei.zhenhao.state=N; pagetablei.p=0;pagetablei.ID=-1;printf(释放页框号为：%d的空间n,pagetablei.zhenhao);pagetablei.zhenhao=-1;/将页表和内存重新置为初始化状态 print();int main()cha