操作系统存储器管理实验报告.doc

实验2 存储器管理实验目的编程模拟实现存储器页面置换的常用算法，调试分析相关存储器管理程序，加深对存储器页面置换常用算法的理解和实现技巧实验内容1、 自定义存储器管理有关的数据结构；2、 依据最佳置换算法（Optimal）、先进先出置换算法（FIFO）、最近最久未使用算法（LRU）原理，编写对应函数，模拟系统的存储器页面置换功能；3、 为了更好地模拟和评价算法的性能，允许用户自行指定可用页块数并输入需访问的页面号序列；4、 统计以上算法实际需要的总页面数、缺页中断次数以及它们的缺页率；5、 比较/分析以上算法的置换性能，并作出自己的评价。预备知识存储器页面置换常用算法的相关知识参考课堂计算机操作系统教材实验指导1、 请求分页存储器管理模拟系统界面图3.1请求分页存储器管理模拟系统界面图形界面可以自行设计、也可以使用控制台终端输出信息。“访问页面号序列”和“页块数”为输入信息，列表框（或编辑框）“具体的页面置换情况”及其统计数据为输出信息。控制台终端的输出信息可以通过剪贴板复制保存为电子实验记录文件。图形界面可以通过“保存”按钮保存列表框的输出信息。采用编辑框显示的输出信息，也可以通过剪贴板复制保存。Optimal、LRU、FIFIO算法分别由其对应按钮或函数实现。2、全局变量int PageSeqMAXPAGENUM;/用来放置页面号序列的整型数组CString pageSeqNum; /带分隔符的访问页面序列字符串备份int totalPageCount; /实际输入的总页面数int failPageCount;/缺页中断次数int pageBlock9,priority9; /已在内存页面号, 及其优先数bool metathesis,space; /是否缺页, 是否有空页CString str,memo,output; /信息标题, 调页记录, 输出信息3、主对话框类声明class CPageMetathesisDlg : public CDialog/ Constructionpublic:BOOL UpdatePageSeq();void Optimal(int *,int);void LRU(int *,int);void FIFO(int *,int);CPageMetathesisDlg(CWnd* pParent = NULL);/ standard constructor/ Dialog Data/AFX_DATA(CPageMetathesisDlg)enum IDD = IDD_PAGEMETATHESIS_DIALOG ;CEditm_BlockCount_Control;CListBoxm_Display;CEditm_PageSeqNum_Control;CStringm_Hint;CStringm_PageSeqNum;intm_BlockCount;/AFX_DATA/ ClassWizard generated virtual function overrides/AFX_VIRTUAL(CPageMetathesisDlg)protected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);/ DDX/DDV support/AFX_VIRTUAL/ Implementationprotected:HICON m_hIcon;/ Generated message map functions/AFX_MSG(CPageMetathesisDlg)virtual BOOL OnInitDialog();afx_msg void OnPaint();afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();afx_msg void OnButtonClr();afx_msg void OnButtonExit();afx_msg void OnButtonLru();afx_msg void OnButtonFifo();afx_msg void OnButtonOptimal();afx_msg void OnButtonSave();/AFX_MSGDECLARE_MESSAGE_MAP();4、参考代码/实现Optimal算法的函数void CPageMetathesisDlg:Optimal(int *addr,int physical_size) char CSnum2;metathesis=true,space=true; str=rn;output=;for(int z=1;z=0;i-)pageBlocki=-1;/设置数组初值为-1priorityi=0;/设置数组优先级为0for(i=0;itotalPageCount;i+)metathesis=true;for(int j=0;metathesis & jphysical_size;j+)if(addri=pageBlockj)metathesis=false;memo=;for(z=0;zphysical_size;z+)if(pageBlockz=-1)/无中断且有空页面，空页面处输出空格memo+= ;else /无中断itoa(pageBlockz,CSnum,10);memo+=CSnum;memo+= ;output+=rn;output+=memo;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),memo);if(metathesis)/有中断if(space)/有空页面，插入页面中断int m;for(z=0;zphysical_size;z+)if(priorityz=0)priorityz=1;pageBlockz=addri;m=z;z=physical_size;if(priorityphysical_size-1!=0) space=false;/无空页面memo=;for(z=0;zphysical_size;z+)itoa(pageBlockz,CSnum,10);if(mz) memo+= ;else memo+=CSnum;memo+= ;memo+= 插入页面;failPageCount+;output+=rn;output+=memo;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),memo);else/无空页面，替换页面中断int max=0;for(z=0;zphysical_size;z+)for(int k=i+1;kprioritymax) max=z;if(k=totalPageCount) max=z;z=physical_size;pageBlockmax=addri;memo=;for(z=0;z=0;i-)pageBlocki=-1;/设置数组初值为-1priorityi=0;/设置数组优先级为0for(int z=1;z=physical_size;z+)str+=页块;itoa(z,CSnum,10);str+=CSnum;str+= ;str+=有无中断 页面置换形式;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),str);for(i=0;itotalPageCount;i+)metathesis=true;for(int j=0;metathesis & jphysical_size;j+)if(addri=pageBlockj)metathesis=false;for(z=0;zpriorityj)priorityz-=1; priorityj=physical_size;memo= ;for(z=0;zphysical_size;z+)if(pageBlockz=-1)/无中断且有空页面，空页面处输出空格memo+= ;else /无中断不为空页面itoa(pageBlockz,CSnum,10);memo+=CSnum;memo+= ;output+=rn;output+=memo;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),memo);if(metathesis)/有中断if(space)/有空页面，插入页面中断int m;for(z=0;zphysical_size;z+)if(priorityz=0)priorityz=physical_size;pageBlockz=addri;m=z;z=physical_size;else priorityz-=1;if(priorityphysical_size-1!=0) space=false;/无空页面memo= ;for(z=0;zphysical_size;z+)itoa(pageBlockz,CSnum,10);if(mz) memo+= ;else memo+=CSnum;memo+= ;memo+= 插入页面;failPageCount+;output+=rn;output+=memo;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),memo);else/无空页面，替换页面中断for(z=0;zphysical_size;z+)if(priorityz=1)priorityz=physical_size;pageBlockz=addri;elsepriorityz-=1;memo= ;for(z=0;z=0;i-)pageBlocki=-1;/设置数组初值为-1priorityi=0;/设置数组优先级为0for(int z=1;z=physical_size;z+)str+=页块;itoa(z,CSnum,10);str+=CSnum;str+= ;str+=有无中断 页面置换形式;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),str);for(i=0;itotalPageCount;i+)metathesis=true;for(int j=0;metathesis & jphysical_size;j+)if(addri=pageBlockj)metathesis=false;memo= ;for(z=0;zphysical_size;z+)if(pageBlockz=-1)/无中断且有空页面，空页面处输出空格memo+= ;else /无中断itoa(pageBlockz,CSnum,10);memo+=CSnum;memo+= ;output+=rn;output+=memo;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),memo);if(metathesis)/有中断if(space)/有空页面，插入页面中断int m;for(z=0;zphysical_size;z+)if(priorityz=0)priorityz=physical_size;pageBlockz=addri;m=z;z=physical_size;else priorityz-=1;if(priorityphysical_size-1!=0) space=false;/无空页面memo= ;for(z=0;zphysical_size;z+)itoa(pageBlockz,CSnum,10);if(mz) memo+= ;else memo+=CSnum;memo+= ;memo+= 插入页面;failPageCount+;output+=rn;output+=memo;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),memo);else/无空页面，替换页面中断for(z=0;zphysical_size;z+)if(priorityz=1)priorityz=physical_size;pageBlockz=addri;elsepriorityz-=1;memo= ;for(z=0;zphysical_size;z+)itoa(pageBlockz,CSnum,10);memo+=CSnum;memo+= ;memo+= 替换页面;failPageCount+;output+=rn;output+=memo;m_Display.InsertString(m_Display.GetCount(),memo);/将输出信息保存到磁盘文件void CPageMetathesisDlg:OnButtonSave() / TODO: Add your control notification handler code hereCFileDialog dlgFile(TRUE);HANDLE hFile;CString title, strFilter, fileName;VERIFY(title.LoadString(AFX_IDS_SAVEFILE);strFilter += Page Metathesis DATA File (*.DAT;*.dat);strFilter += (TCHAR)0; / next string pleasestrFilter += _T(*.DAT);strFilter += (TCHAR)0; / last stringdlgFile.m_ofn.Flags |= OFN_OVERWRITEPROMPT | OFN_CREATEPROMPT;CString strDefault;dlgFile.m_ofn.nMaxCustFilter+;dlgFile.m_ofn.lpstrFilter = strFilter;dlgFile.m_ofn.lpstrTitle = title;dlgFile.m_ofn.lpstrFile = fileName.GetBuffer(_MAX_PATH);if(dlgFile.DoModal() = IDOK)hFile = CreateFile(fileName,/ file nameGENERIC_WRITE,/ Only Write Permission0,/ cannot be sharedNULL,/ pointer to security attributesCREATE_ALWAYS,/ how to createFILE_ATTRIBUTE_NORMAL,/ file attributesNULL/ handle to template file );if( hFile = INVALID_HANDLE_VALUE)TRACE(Unable to create a file);fileName.ReleaseBuffer();DWORD sizeWritten;WriteFile( hFile, (LPCTSTR)m_Hint, m_Hint.GetLength(), &sizeWritten, NULL);Wri