请求调页存储管理方式的模拟NRU.doc

#include#include#include#ifndef_UNISTD_H#define_UNISTD_H#include#include#endif#defineTRUE1#defineFALSE0#defineINVALID-1#defineNULL0#definetotal_instruction320/*指令流长*/#definetotal_vp32/*虚页长*/#defineclear_period50/*清0周期*/typedefstruct/*页面结构*/intpn,pfn,counter,time;pl_type;pl_typepltotal_vp;/*页面结构数组*/structpfc_struct/*页面控制结构*/intpn,pfn;structpfc_struct*next;typedefstructpfc_structpfc_type;pfc_typepfctotal_vp,*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;intdiseffect,atotal_instruction;intpagetotal_instruction,offsettotal_instruction;int initialize(int);int NUR(int)intmain()ints,i,j;srand(10*getpid();/*由于每次运行时进程号不同，故可用来作为初始化随机数队列的“种子”*/s=(float)319*rand()/32767/32767/2+1;/for(i=0;itotal_instruction;i+=4)/*产生指令队列*/if(s319) printf(Wheni=%d,Error,s=%dn,i,s); exit(0);ai=s;/*任选一指令访问点m*/ai+1=ai+1;/*顺序执行一条指令*/ai+2=(float)ai*rand()/32767/32767/2;/*执行前地址指令m*/ai+3=ai+2+1;/*顺序执行一条指令*/s=(float)(318-ai+2)*rand()/32767/32767/2+ai+2+2;if(ai+2318)|(s319)printf(a%d+2,anumberwhichis:%dands=%dn,i,ai+2,s);for(i=0;itotal_instruction;i+)/*将指令序列变换成页地址流*/pagei=ai/10;offseti=ai%10;for(i=4;i=32;i+)/*用户内存工作区从4个页面到32个页面*/printf(-%2dpageframes-n,i);NUR(i); return0;intinitialize(total_pf)/*初始化相关数据结构*/inttotal_pf;/*用户进程的内存页面数*/inti;diseffect=0;for(i=0;itotal_vp;i+)pli.pn=i;pli.pfn=INVALID;/*置页面控制结构中的页号，页面为空*/pli.counter=0;pli.time=-1;/*页面控制结构中的访问次数为0，时间为-1*/for(i=0;itotal_pf-1;i+)pfci.next=&pfci+1;pfci.pfn=i;/*建立pfci-1和pfci之间的链接*/pfctotal_pf-1.next=NULL;pfctotal_pf-1.pfn=total_pf-1;freepf_head=&pfc0;/*空页面队列的头指针为pfc0*/return0;intNUR(total_pf)/*最近未使用算法*/inttotal_pf;inti,j,dp,cont_flag,old_dp;pfc_type*t;initialize(total_pf);dp=0;for(i=0;itotal_instruction;i+)if(plpagei.pfn=INVALID)/*页面失效*/diseffect+;if(freepf_head=NULL)/*无空闲页面*/cont_flag=TRUE; old_dp=dp;while(cont_flag) if(pldp.counter=0&pldp.pfn!=INVALID) cont_flag=FALSE; else dp+; if(dp=total_vp)dp=0; if(dp=old_dp) for(j=0;jnext=NULL;plpagei.pfn=freepf_head-pfn;freepf_head=freepf_head-next;else plpagei.counter=1; if(i%clear_period=0)for(j=0;jtotal_vp;j+)plj.counter=0;printf(NUR:%6.4fn,1-(float)diseffect/320);return0;1设计目的通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟，加深对请求调页系统的原理和实现过程的理解。2设计内容 1）假设每个页面中可存放10条指令，分配给作业的内存块数为4。 2）用C语言模拟一个作业的执行过程，该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中，如果所访问的指令已在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。如果4个内存块均已装入该作业，则需进行页面置换，最后显示其物理地址，并转下一条指令。在所有320指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。 3）置换算法：最近最不经常使用（NRU）算法。 提示: （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： 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；具体的实施方法是： 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的指令； 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。（2）将指令序列变换为页地址流 设页面大小为1K； 用户内存容量为4页到32页； 用户虚存容里为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