(完整word版)linux操作标准系统实验三CB

1、1 / 16电子信息学院实验报告书【验证】BX090724朱杰评语：实验态度认真（）一般（）差（）实验结果正确（）部分正确（）错（）实验理论掌握（）熟悉（）了解（）不懂（）操作技能强（）一般（）差（）实验报告好（）一般（）差（）成绩：-指导教师：_胡静课程名题目:实验类别班级：学号：姓名:Linux 操作系统实验实验三存储管理试验1 / 16批阅时间：年 月日1 / 161、 实验内容或题目1(1)模拟初始内存页面分配(数组、结构体均可)(2)实现 Buddy heap 算法(3)通过键盘输入随机产生申请和释放操作*请求：r8 代表申请 8 个页面。*释放：f4 代表释放 4 个页面。注意：h

2、eap 的分割和合并操作。(4)每个申请或释放操作，都在屏幕上显示操作前与操作后的内存分配的对比图(5)实验假设申请和释放的页数都是 2 的整次幕。2(1)建立工作集页面模型。(2)禾 I用随机函数动态生成进程访问页面的序列号。(3)实现 FIFO 页面淘汰算法。(4)实现页故障率反馈模型。2、实验目的与要求1(1)用 C 语言是实现模拟 Linux 系统中连续内存分配用到的伙伴对算法。(2)通过链表的形式输出在内存申请和释放过程中内存状态的对比图。2(1) 了解工作集模型的原理及其特点。(2)实现页故障率反馈模型。3、实验步骤与源程序1. Buddy heap 算法模拟源程序；#in elu

3、de 2 I 16#in elude typedef struct blockII定义一个内存块的结构体int size;II 块的大小int start;II 块的起始位置int loc;II 是否占用struct block *n ext;指向下一个块的指针struct block *prior;II 指向前一个块的指针block;int maxsize=512;可分配的内存空间总量block *n ote;II 初始化的结点block *id10; II 链表头的数组II 打印内存状态函数void prin tmem()int i;for(i=9; i=0;i-)prin tf(%d-,

4、i);block * temp = (struct block *)malloc(sizeof(struct block);temp = idi-n ext;while(temp!=NULL)printf(%d(%s)(%d)-,temp-size,temp-loc=1?占用:空闲,temp-start);存块的大小、状态、起始位置temp=temp-n ext;prin tf(n);II 初始化void in it()int i; 输出内3 / 16for(i=0;iprior=idi;idi-next=NULL;no te=(struct block *)malloc(sizeof(str

5、uct block);no te-size=maxsize;no te-start=0;no te-loc=0;no te- next=NULL;id9=(struct block *)malloc(sizeof(struct block); id9-n ext =no te;id9-prior=id9;no te-prior=id9;prin tmem();int power(int x,int y)/计算 x 的 y 次幕int k=0,tmp=1;for(;kn ext;int flag=0,isFirst=0;while(pe nd!=NULL)if(pe nd-loc=0)/ 可拆分

6、/卸载被拆分结点if(isFirst=0)idtempld-n ext=pe nd-n ext;else pen d-prior- n ext=pe nd-n ext;/拆分后的结点初始化int size=(pe nd-size)/2;int start=pe nd-start;n ewu-size=size;n ewu-start=start;n ewf-start=start+size;n ewu-loc=0;n ewf-size=size;n ewf-loc=0;n ewf-prior =n ewu;n ewu-n ext =n ewf;n ewf- next=NULL;tempId-;

7、cen d=idtempld;while(ce nd- next!=NULL)cen d=ce nd-n ext;/被拆分结点/挂载点/拆分后的第二个结点/拆分后的第一个结点5 / 16cen d- next =n ewu;将拆分后的结点进行挂载n ewu-prior=ce nd;flag=1;return 1;else pen d=pe nd-n ext;isFirst+;if(flag=O)templd=templd+1;if(templdn ext;int n extStart=first-start+first-size;int preStart=first-start-first-s

8、ize;int flag=0,isFirst=0;while(seco nd!=NULL)if(sec on d-start=n extStart | sec on d-start=preStart) & sec on d-loc=0)/初始化合并后的结点6 / 16merger-size=(first-size)+(sec on d-size);merger-loc=0;merger-start=(first-start)start)?(first-start):(secon d-start);/卸载可合并的结点if(first- next!=NULL)first- n ext-pr

9、ior=first-prior;if(first-prior-prior)=first-prior)idtempld-n ext=first-n ext;else first-prior- n ext=first- n ext;if(seco nd- next!=NULL)sec on d-n ext-prior=secon d-prior;if(isFirst=O)idtempld-n ext=sec ond-n ext;elsesec on d-prior- n ext=sec ond-n ext;/挂载合并后的结点templd+;merger- n ext=idtempld-n ext;

10、merger-prior=idtempld;if(idtempld-n ext!=NULL) idtempld-n ext-prior=merger;idtempld-n ext=merger;if(templdn ext;return 0;7 / 16isFirst+;return 1;内存释放int freeb(i nt size)block * first=(struct block *)malloc(sizeof(struct block);int templd=root(2,size);first=idtempId-n ext;int flag=0;while(first!=NULL

11、)if(first-loc=1)first-loc=0;flag=1;break;else first=first-n ext;if(flag=1)merge(templd,first);/ 归并prin tmem();else printf(需要释放的内存块不存在!n);return -1;8 / 16int requestb(int size) / 申请 size 个页面block * temp=(struct block *)malloc(sizeof(struct block);int tempId = root(2,size);int flag=0;temp=idtempld-n e

12、xt;while(temp!=NULL)if(temp-loc=0 & temp-size=size)分酉己temp-loc=1;flag=1;printf(分配成功!n);prin tmem();return 1;elsetemp=temp-n ext;if(flag=0)templd+;if(templd-*Imythdubuntu:5 ./buddy9=512(闲M3) a1 - Q -请輸人命令：(臥空ta相隔示例：8) )r128分配成功！9-8-256(空闲)()(25砧“：7128(占用)(6) 128(空闲(128)6 -5-4-是否维域？门地境6逋岀：1请输人命令：臥

13、空楷相示例：8)64分配麻功！95-256(1 H256)-7-128(占用1 te) )-6- 64(占用Ml囲)-翅4(空嗣5-4-3-2 -1 -A0 -是習维燥？门维壊.81E出丨：1片 L-1kEythd回ubuntu: *M味人矗令；规空梧相陶，示柄；时64fM-87&5 4 32 10牌 g FImyttidiubuntu:请输入布令：(以空格相降，示例r 1萸 分配成功!7128(占用)(3-128(占用6-64(占用】(170) -=-64(空闻5-4-白-A是否继英继境.G) )退di 1：1请输入陆令：(取空搐相隔，示制r 64分配成功F7128(占用)(0)12

14、8(占用6-64(占用】(128) 64(占用0 退出)：丄请输入醋令H取空帼相隔，示便f 645- *7-128(占用)10)*12E占用6小&4空闲)(128)54(占用4-2 -L -9+星段绽块和L堰愎，0追出)：1120(3 )(128h128(占用1(0；128(占用1(2561 120 H ) 1334；-雄否业蜒？门塑釀-SiBifi )：1谪味人矗令汀规空柜相冏，示的；r 9 f 12BJ255($ He)- =126(占冃)12561*128(畳香馆填？1捱釀.Sififfi )：1诅宦A矗令汀臥空梅相両，示柄；r 9) f 12B9 -512(SW )()-3-是

15、査馆填？1垣境.dig ffl )：0lmythdukHintu；i |)(256) 128(空闲) )(384)-)(256)- 128(空闲)估B4) - a:B)j (25和：-12肌空闲) )(384)-11 / 162.页故障率反馈模型源程序；#i nclude #i nclude #i nclude #defi ne MAX_WORKSET 10#defi ne WINDOW_SIZE 20int mempage=10; /内存页面总数(进程要访问的页面从0 到该范围内随机生成)int procArrayWINDOW_SIZE; /进程访问页面序列int wi nMAX_W0RKS

16、ET2;工作集double maxRate=0.8,minRate=0.2; 故障率上下限double curRate;int cur_workset=3;int conflictCount=0; 故障次数void print()程序输出函数curRate=(double)co nflictCou nt/(double)WINDOW_SIZE;printf(缺页故障率：%g,故障率上限 /下限：g/%gn,curRate,maxRate,minRate);void changeArray()动态改变访问页面序列int i;for(i=0;iWINDOW_SIZE;i+)procArrayi=r

17、a nd()%mempage;printf(进程调用页面序列：);for(i=0;iWINDOW_SIZE;i+)prin tf(%d|,procArrayi);prin tf(n);void init()/初始化工作集和页面序列12 / 16int i,j;cha ngeArray();for(i=0;iMAX_WORKSET;i+)wi niO=-1;wi ni1=cur_workset;void changePage(int number) 换页int i,flag=O;for(i=1;icur_workset;i+)if(wi nflag1 = win i1) 寻找最先进入的flag=

18、i;win flag0=procArray nu mber;/ 换页wi nflag1=1;conflictCount+; 冲突次数加 1for(i=0;icur_workset;i+)if(i!=flag & wi ni1!=-1)工作集进入顺序处理wi ni1+;void step(int number)/ 调用一次内存页面int i,hit=0;for(i=0;icur_workset;i+)if(procArray number = wi ni0) 命中nu mber+;hit=1;break;13 / 16if(hit=O)尚未命中cha ngePage( nu mber);

19、/ 换页nu mber+;/retur n nu mber;void run()程序运行int i;con flictCo un t=0;cha ngeArray();for(i=0;imaxRate)cur_workset+;else if(curRatei&|B|6|9|6|3|alS|fil|l|5l冲突京故：故匱军：,7,i5( (Rs/TPR：e.5/e.2冲灭;XU: E筑缺页故隍聿：) )5,故隍宰上曄/下曜：e.8/6.2焉入任言宇符卑找，q退出进程用皿如序菊:Z|l|7B|5|7|4|l|8|5|9|7|5|3|8|li|3l|B|9f -冲克窪BS: th缺页覘區率

20、：P托乳酿35率上配厂F昭：9,0/6.3端人任倉手苻握集qifi出进ISifl用页直呼列:6|4|3|3|3|8|&|6|4|8|8|8|9|7|7|5|4|3|3|冲突圧裁突圧裁LirEmesss即：日宀5摊琴审上凉/下幅：e.B/e.2輔人任足审将19换”q诲出c逍程谓ffiraWF?列：&|S|2|5|4|Q|5|9|4|6|9|2|?|4|7|7|5|4|B|J|冲鉴取理：L和缺页故變率；0.65; &,S/e.2储人任吉宇符堂蟾.qiEtti进fiiflfflPllfilff ：2|a|9|3|6|8|0|2l|&|5|l|l|e|8|5|e6|4|

21、6|冲裏蕊敢：垃HlSStS樂：日一$5.5 35率上更/下限！0.0/B.2输入任範孚哥堆读，qifi出址程W面序列：2|5|8|4|2|fl|4|7j2t4|0|Z|9|9|9|S|l|3|l|冲夬戻数：L3：歆词轨険率：氐站煤誥率上陀/节恠；9.0/e.2 Si人任总宇苻墮裟.qiEiilE迥程谓匿貝冈序列：L|e|3Kle|3|9|l|9|6|9|3p|a|e|5|B|6H|fl|冲宽蕊趣：ti,iJiiuss直率：日”,乳故写車上理/下唱：&,e/e.j筛入任意芋符變绪，qifi出4讯廉常用艮箭睜列：a|4|B|2ti|7|5|fi|9|B|7|2|B|2|9|9|fi|8|2|7|冲夹窝觀：19rWRSSST：日.5.尿阳峯上隔/下限：0.B/A.2韓人任竜爭軒迪读qilc诳程i用mil序列：&|l|3|2|l|5|9|l|4|9| 1|B|7|5|B|7|Q|4|冲裏凰朝；直玻为故陞率；9.6,s率上盟/下辱：e.a/.2悔人任言宇