模拟实现页面地址重定位实习报告.docx

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模拟实现页面地址重定位实习报告

编号：

实验

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

总评

教师签名

成绩

武汉大学计算机学院

课程实验（设计）报告

专业（班）：

计算机科学与技术计科6班

学号：

2013301500217

姓名：

张伟

课程名称：

操作系统设计

任课教师：

宋伟

2015年12月22日

模拟实现页面地址重定位实习报告

一、实习内容

1、编写和调试模拟实现页式地址重定位。

2、加深理解页式地址重定位技术在多道程序设计中的作用和意义。

二、实习题目

当进程在CPU上运行时，如指令中涉及逻辑地址时，操作系统自动根据页长得到页号和页内偏移，把页内偏移拷贝到物理地址寄存器，再根据页号，查页表，得到该页在内存中的块号，把块号左移页长的位数，写到物理地址寄存器。

三、实验内容：

1、设计页表结构;

2、设计地址重定位算法

3、有良好的人机对话界面

三、设计思想

数据结构

intPage_length;//页长

intPage_Num;//页数

intprocess;//进程大小

intLogical_Address;//逻辑地址

classPageTable//定义一个页表项

{

public:

intpage_num;//页的编号

intpic_num;//对应的物理内存块号

public:

PageTable（intthepage_num,intthepic_num）

{

page_num=thepage_num;

pic_num=thepic_num;

}

PageTable（）

{

page_num=0;

pic_num=0;

}

};

classLogicalAdd//定义逻辑地址

{public:

intpage_num;//逻辑地址对应的页号

intpage_add;//对应的页地址

public:

LogicalAdd（inta,intb）

{

page_num=a;

page_add=b;

}

LogicalAdd（）

{

page_num=0;

page_add=0;

}

};

PageTablePT[N];//定义一个页表

LogicalAddLogAdd;//logicaladdress

主要函数

（1）voidinput（）//输入函数

（2）intinit（）//初始化函数

（3）inttranslate（）//转换函数,逻辑地址转换为物理地址

（4）voidoutput（intres）//输出结果的函数

Main函数

intmain（）

{

intchoice;

cout<<"-------模拟页面地址重定位--------"<

for（;;）

{

cout<<"1:

输入信息\n2:

查看页表\n3:

查看物理地址\n4:

退出"<

cin>>choice;

switch（choice）

{

case1:

input（）;

if（init（）==-1）return-1;

break;

case2:

output（0）;

break;

case3:

output（translate（））;

break;

case4:

cout<<"已经退出\n";

exit（0）;

break;

}

}

return1;

}

初始化部分

1.由键盘输入进程大小，页面大小，所要查询的虚拟地址

2.利用随机函数将页面号与物理块号一一对应

转换算法部分

1根据相应转换算法把逻辑地址转换为物理地址。

2.自动构造页表

结果显示部分

根据相应提示输出页表或者输入的逻辑地址对应的物理地址

四、源代码

/*C++SourceFile*/

/*开发环境为MicrosoftVisualStudio2015*/

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

#defineN50//最大值为50

intPage_length;//页长

intPage_Num;//页数

intprocess;//进程大小

intLogical_Address;//逻辑地址

classPageTable//定义一个页表项

{

public:

intpage_num;//页的编号

intpic_num;//对应的物理内存块号

public:

PageTable（intthepage_num,intthepic_num）

{

page_num=thepage_num;

pic_num=thepic_num;

}

PageTable（）

{

page_num=0;

pic_num=0;

}

};

classLogicalAdd//定义逻辑地址

{public:

intpage_num;//逻辑地址对应的页号

intpage_add;//对应的页地址

public:

LogicalAdd（inta,intb）

{

page_num=a;

page_add=b;

}

LogicalAdd（）

{

page_num=0;

page_add=0;

}

};

PageTablePT[N];//定义一个页表

LogicalAddLogAdd;//logicaladdress

voidinput（）

{

cout<<"请输入进程大小"<

cin>>process;

cout<<"输入页长\n";

cin>>Page_length;

cout<<"输入逻辑地址\n";

cin>>Logical_Address;

}

intinit（）//初始化函数

{

srand（time（0））;//伪随机函数，实现内存随机装配

inti,temp;

intsum=1;

Page_Num=process/Page_length+1;//计算总页数

/*cout<<"num="<

PT[0].pic_num=1;

for（i=0;i

{

PT[i].page_num=i;

temp=rand（）%3+1;

sum=sum+temp;

PT[i].pic_num+=sum;//所对应的物理内存块号

/*cout<

}

LogAdd.page_num=Logical_Address/Page_length;

if（LogAdd.page_num/Page_Num>=Page_Num）

{

cout<<"所查询的逻辑地址不在该页内，初始化失败"<

return-1;

}

}

inttranslate（）//转换函数,逻辑地址转换为物理地址

{

inti=0;

intres;

while（i

{

if（PT[i].page_num==LogAdd.page_num）

{

res=PT[i].pic_num;

break;

}//找到某个逻辑地址对应的物理块号

elsei++;

}

if（i>N）

return-1;

returnres*Page_length+LogAdd.page_add;

}

voidoutput（intres）

{

if（res==0）

{

cout<<"构造的页表如下:

"<

cout<<"页号\t块号"<

for（inti=0;i

{

cout<

cout<

}

}

elsecout<<"物理地址为:

"<

}

intmain（）

{

intchoice;

cout<<"-------模拟页面地址重定位--------"<

for（;;）

{

cout<<"1:

输入信息\n2:

查看页表\n3:

查看物理地址\n4:

退出"<

cin>>choice;

switch（choice）

{

case1:

input（）;

if（init（）==-1）return-1;

break;

case2:

output（0）;

break;

case3:

output（translate（））;

break;

case4:

cout<<"已经退出\n";

exit（0）;

break;

}

}

return1;

}

五、运行实例

用户提示界面（如图1）

图1

首先输入1，进行手动初始化

图2

再输入2，查看页表信息

图3

输入3，查看物理地址

图4

六、心得与体会

通过本次实验，我对页面地址重定位有了较为浅显的认知，对于虚拟页面和物理块之间的联系有了更深的理解，从而也再次学习了内存装入与重定向的相关知识，受益匪浅，希望在以后的学习中再接再厉。

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