请求页式存储管理

1、.软件学院操作系统实验报告专业：软件工程班级：RB软工互 152学号：201560160226学生姓名：王泽华指导教师：韩新超范文 .实验四： 请求页式存储管理一实验目的深入理解请求页式存储管理的原理，重点认识其中的地址变换、缺页中断、置换算法等实现思想。二实验属性该实验为综合性、设计性实验。三实验仪器设备及器材普通 PC386以上微机四实验要求本实验要求 4 学时完成。本实验要求完成如下任务：（1） 建立相关的数据结构：存储块表、页表等；（2） 实现基本分页存储管理，如分配、回收、地址变换；（3） 在基本分页的基础上实现请求分页存储管理；（4） 给定一批作业 / 进程，选择一个分配或回收模拟

2、；（5） 将整个过程可视化显示出来。实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告、 实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A），并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。五、实验提示1、本实验虽然不以前面实验为基础，但建议在其界面中继续增加请求页式范文 .存储管理功能。2、数据结构：内存分配表、页表空间（用数组实现），修改 PCB结构增加页表指针、页表长度。3、存储管理：编写内存分配、内存回收算法、页面置换算法。4、主界面设计：在界面上增加一个请求分页内存分配按钮、请求分页内存回

3、收按钮、装入指定进程的指定页按钮。触发请求分页内存分配按钮，弹出作业大小输入框，输入后调用内存分配函数，在内存分配表和页表中看到分配的存储块。触发请求分页内存回收按钮，弹出进程 ID 输入框，输入后调用内存回收函数，在内存分配表中看到回收后的状态改变。5、功能测试：从显示出的内存分配表和页表，可查看操作的正确与否。六、实验步骤（ 1） 任务分析 ：1. 最佳页面置换算法（ OPT）：其所选择的被淘汰页面，将是以后永不使用的或许是在最长 ( 未来 ) 时间内不再被访问的页面。 采用最佳置换算法， 通常可保证获得最低的缺页率。2. 最近最久未使用（ LRU）算法：当需要置换一页时，选择在最近一段时

4、间里最久没有使用过的页面予以置换。（ 2） 程序设计：程序功能模块图如下：请求分页式储存管理范文 .最 近先最 久进未 使先用 算出法算法（1）在同一进程中的各个线程，都可以共享该进程所拥有的资源，这表现在：所有线程都具有相同的地址空间（进程的地址空间）。此外我们应该还要用控制语句，控制线程的同步执行。2.这个实验是要求我们采用算法模拟分页存储管理技术的FIFO 和 LRU算法。所以我们应该先生成地址序列， 有了地址序列，我们要找到它所在的虚页，然后通过查找实页，再判断下一步动作。假如要访问的虚页不在内存中，不命中，我们要替换实页内容。根据FIFO 算法，直接替换最早进入内存中的那一页就可以了

5、。所以可以设立一个循环指针， 记录那个最早进入内存中的那页。 而对于 LRU算法，我们要替换是到现在为止最长时间没被访问的页，在这里我们可以用一个队列来表示内存。把最久没使用的页放在队头，然后替换进去的页放在队尾就可以了。假如要访问的虚页在内存中，明显是命中。对于 FIFO 算法，不处理，而对于LRU算法，我们还要把他的权值置0。（2）系统功能流程图：开始开始NN还有指令？还有指令？YY计算页号计算页号范文 .找到Y了吗？YNN新页进入计算过程数组第一 位，其余为一次下移计算命中率找到了吗？比较现有页面计数项的大小，新页面替换最大项页面计算命中率结束结束（3）算法分析1. 先进先出定义一个队列

6、存放页面，头指针记录最先进入队列的页面的位置，每次替换头指针指向的页面。2. 最近最少使用定义一个二维数组，一维用来记录页面号，一维用来记录该页面被使用的次数，每次替换最近最少使用的页面（3）程序结果： 在运行界面选择某个算法，运行结果，如图1，图 2 所示：范文 .图 1图 2（ 3） 调试与测试：1. 第一道涉及线程的题编译时总是发生错误，原来编译这类程序在原有的编译语言后要加上 -pthread.2. 第二个分页算法我们在系统结构课已经做过这个实验，所以有了一定的了解，加上一点修改就能够使用了。所以没太花功夫。七、实验总结范文 .通过实现请求页式存储管理的几种基本页面置换算法，了解了虚拟

7、存储技术的特点。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，也知道了几种算法的效率， 也验证了 LRU算法的命中率平均的比FIFO 算法要高。通过本次实验， 我收获了很多。 我了解到编写程序不是首要任务，而是一种实现手段。我们最重要的是如何做好需求分析和理清思路，做出正确、简介的流程设计，这样可以达到事半功倍的效果。八、附录/# include <windows.h>/# include <iostream>#include"stdio.h"#include<conio.h>#include

8、<malloc.h>#define N 16#define num 5 /*进程分配物理块数目*/int AN=1,2,3,4,5,6,7,8,5,2,3,2,7,8,1,4; /*页表映像 */typedef struct page int address;/*页面地址 */struct page *next;page;struct page *head,*run,*rear;void jccreat()/*进程分配物理块*/ int i=1;page *p,*q;head=(page *)malloc(sizeof(page); p=head;for(i=1;i<=num

9、;i+) q=(page *)malloc(sizeof(page);p->next=q; q->address=0; q->next=NULL; p=q; rear=p;int search(int n)page *p;范文 .int i=0;p=head;while(p->next)if(p->next->address=n)printf("Get it at the page %dn",i+1);run=p;return 1;p=p->next;i+;return 0;void changeOPT(int n,int posi

10、tion)int i;int total=0;int flag=1;int distancenum;int MAX;int order=0;page *p,*q;p=head->next;q=head->next;for(i=0;i<num;i+)distancei=100;i=0;while(p)if(p->address=0)flag=0;break;范文 .p=p->next;i+;if(!flag)p->address=n;printf("Change the page %dn",i+1);elsewhile(q)for(i=po

11、sition;i<N;i+)if(q->address=Ai)distancetotal=i-position;total+;q=q->next;MAX=distance0;for(i=0;i<num;i+)if(distancei>MAX)MAX=distancei;order=i;printf("Change the page %dn",order+1);i=0;while(p)if(i=order)p->address=n;i+;范文 .p=p->next;void changeLRU(int n)int i=0;int fl

12、ag=1;page *p,*delect;p=head->next;while(p)if(p->address=0)flag=0;p->address=n;printf("Change the page %dn",i+1);break;p=p->next;i+;if(flag)delect=head->next;head->next=delect->next;printf("Delect from the head, and add new to the end.n");delect->address=n;

13、rear->next=delect;rear=delect;rear->next=NULL;float OPT()int i;范文 .int lose=0;float losef;float percent;for(i=0;i<N;i+)if(search(Ai)=0)lose+;changeOPT(Ai,i);losef=lose;percent=1-(losef/N);return percent;float LRU()int i;int lose=0;float losef;float percent;page *p;for(i=0;i<N;i+)if(searc

14、h(Ai)=0)lose+;changeLRU(Ai);elsep=run->next;run->next=p->next;范文 .rear->next=p;rear=p;rear->next=NULL;printf("Move it to end of queue.n");losef=lose;percent=1-(losef/N);return percent;main() /*主函数部分 */float percent;int choice;printf("Select the arithmetic:n(1)OPTn(2)LRUnyour choice is:");scanf("%d",&choice);/*选择页面置换算法 */jccreat();/*创建进程 */if(choice=1)/*采用 OPT算法置换 */percent=OPT();/*计算 OPT时的缺页率 */printf("The percent of OPT is %f",percent);else if(choi