实验一存贮层次模拟器

1、计算机系统结构课程实 验 指 导 书2011 2012 学年第 1 学期姓名： xxx 学号： xxxx 专业： 计算机科学与技术 班级： xx 指导教师： 孙全红 教研室： 计算机系统结构教研室 2011年 10月18日实验一：存贮层次模拟器学时：4学时实验类型：（综合/设计）：设计一、实验目的与要求使学生清楚认识虚拟存贮层次结构，熟练掌握常用的几种存储地址映象与变换方法，以及FIFO、LRU等替换算法的工作全过程。要求用程序实现任意地址流在存储层次上的命中情况，实验结束后提交源程序和实验说明书。二、实验内容在模拟器上实现在任意地址流下求出在主存辅存两层存贮层次上的命中率。三、实验步骤1主存

2、辅存：映像方式采用组相联，替换算法分别选择FIFO、LRU两种算法实现。2要求主存容量、页大小以及组数等可以输入修改。3求出命中率；显示替换的全过程；任选一种高级语言来做。4要有简洁、易于操作的界面。四、实验仪器设备 计算机（装有常用编程环境，如C、VC+等）五、考核方式 1平时考勤占10%。（两次上机时间，一次不到扣5分）2最终源程序运行情况、提交的源程序和实验说明书占90%。六、实验源代码及其运行结果源代码：#include<stdio.h> #include<conio.h> typedef struct cache int b,c; cache;int find

3、(int k,int b, cache *a)/从cache中找到相应的地址，然后在cache中的位置 int i=0; while(i<k&&b!=ai.b) i+; return i;int full(int k,cache *a)/寻找空的cache块，并返回它在cache中的地址 int i=0; while(ai.b!=-1 && i<k) i+; return i; int change(int k,cache *a) int i,j=0,b=-2; for(i=0;i<k;i+) if(ai.c>b) b=ai.c; j=i

4、; return j; void GROUPF() int flows50,i,j=0,k,f,l,e,length,g,gb; /k表示地址流的大小，length表示cache的块数，g表示块内组数，l表示cache的长度 float h=0; struct cache blocks20,blocksl20; int a1020; char m20; printf("请输入Cache块数:"); scanf("%d",&length); printf("请输入组数:"); scanf("%d",&

5、g); l=length/g; printf("请输入地址流中包含地址的个数:"); scanf("%d",&k); printf("请输入地址流:"); for(i=0;i<k;i+) scanf("%d",&flowsi); for(i=0;i<length;i+) blocksi.b=-1; blocksi.c=1; while(j<k) gb=(flowsj/l)%g)*l;/flowsj/l表示选中的块数，(flowsj/l)%g表示选中的块内的组数，gb用来表示映射在c

6、ache中的地址for(i=0;i<l;i+) blocksli=blocksgb+i; f=find(l,flowsj,blocksl); if(f>=l)/未命中 f=full(l,blocksl); if(f>=l)/满 f=change(l,blocksl);blockslf.b=flowsj;mj='t'for(i=0;i<l;i+) blocksli.c=blocksli.c+1;blockslf.c=1; else blockslf.b=flowsj;mj='d'for(i=0;i<f;i+) blocksli.c+;

7、 blockslf.c=1; else /有命中 e=full(l,blocksl); if(e>=l) for(i=0;i<l;i+) blocksli.c=blocksli.c+1; else for(i=0;i<=e;i+) blocksli.c=blocksli.c+1; mj='H' h=h+1; for(i=0;i<l;i+)blocksgb+i=blocksli;for(i=0;i<length;i+)aij=blocksi.b;j+; h=h/k; printf("命中率H=%.2f",h); printf(&q

8、uot;nt"); for(i=0;i<k;i+) printf("|-"); printf("|n地址流："); for(i=0;i<k;i+) printf("|%-3d ",flowsi); printf("|nt"); for(i=0;i<length;i+) for(j=0;j<k;j+) printf("|-"); printf("|nt"); for(j=0;j<k;j+) if(aij!=-1) printf("

9、;|%-3d ",aij); else printf("| "); printf("|nt"); for(i=0;i<k;i+) printf("|-"); printf("|n"); printf("过程: ");for(i=0;i<k;i+) j=i-1;if(mi='H') printf("|命中",mi);else if(mi='t')printf("|替换");else printf(&quo

10、t;|调入"); printf("|n"); printf("t"); for(i=0;i<k;i+) printf("|-"); printf("|n");void GROUPL() int flows50,i,j=0,k,f,l,e,length,g,gb; float h=0; struct cache blocks20,blocksl20; int a1020; char m20; printf("请输入Cache块数:"); scanf("%d",&

11、amp;length); printf("请输入组数:"); scanf("%d",&g); l=length/g; printf("请输入地址流中包含地址的个数:"); scanf("%d",&k); printf("请输入地址流:"); for(i=0;i<k;i+) scanf("%d",&flowsi); for(i=0;i<length;i+) blocksi.b=-1; blocksi.c=1; while(j<k) gb

12、=(flowsj/l)%g)*l;for(i=0;i<l;i+) blocksli=blocksgb+i; f=find(l,flowsj,blocksl); if(f>=l)/没有 f=full(l,blocksl); if(f>=l)/满 f=change(l,blocksl);blockslf.b=flowsj;mj='t'for(i=0;i<l;i+) blocksli.c=blocksli.c+1;blockslf.c=1; else blockslf.b=flowsj;mj='d'for(i=0;i<f;i+) bloc

13、ksli.c+;blockslf.c=1; else /有 e=full(l,blocksl); if(e>=l) for(i=0;i<l;i+) blocksli.c=blocksli.c+1; blockslf.c=1; else for(i=0;i<=e;i+) blocksli.c=blocksli.c+1; blockslf.c=1; mj='H' h=h+1; for(i=0;i<l;i+)blocksgb+i=blocksli;for(i=0;i<length;i+)aij=blocksi.b;j+; h=h/k; printf(&q

14、uot;H=%.2f",h); printf("nt"); for(i=0;i<k;i+)printf("|-"); printf("|n地址流："); for(i=0;i<k;i+) printf("|%-3d ",flowsi); printf("|nt"); for(i=0;i<length;i+) for(j=0;j<k;j+) printf("|-"); printf("|nt"); for(j=0;j<k

15、;j+) if(aij!=-1) printf("|%-3d ",aij); else printf("| "); printf("|nt"); for(i=0;i<k;i+) printf("|-"); printf("|n"); printf("命中?:t");for(i=0;i<k;i+) if(mi='H')printf("|命中",mi);else if(mi='t')printf("|替换&

16、quot;);else printf("|调入"); printf("|n"); printf("t"); for(i=0;i<k;i+) printf("|-"); printf("|n"); void main() char chose; printf("主存-辅存替换模拟器(映像方式采用组相联)n"); printf("n请选择替换算法(F(f)代表FIFO替换算法,L(l)代表LRU替换算法)："); chose=getchar(); switch(chose) case &