西安石油大学操作系统原理实验虚拟页式管理Word下载.docx
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=1,P[2]:
=2,…,P[m-1]:
=m-1
用一指针K指示当要调入新页时应调出的页在数组中的位置,K的初值为“0”,当产生缺页中断后,操作系统总是选择P[K]所指出的页面调出,然后执行:
P[K]:
=要装入的新页页号
K:
=(k+1)modm
在实验中不必实际地启动磁盘执行调出一页和装入一页的工作,而用输出“OUT调出的页号”和“IN要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入过程,模拟程序的流程图见附图1。
按流程控制过程如下:
提示:
输入指令的页号和页内偏移和是否存指令
,若d为-1则结束,否则进入流程控制过程,得P1和d,查表在主存时,绝对地址=P1×
1024+d
③假定主存中页架大小为1024个字节,现有一个共7页的作业,其副本已在磁盘上。
系统为该作业分配了4个页架,且该作业的第0页至第3页已装入内存,其余3页未装入主存,该作业的页表如下:
1
5
011
8
012
2
9
013
3
021
4
022
023
6
121
如果该作业依次执行的指令序列如下表所示:
操作
页内地址
+
070
移位
053
050
×
015
存
037
取
078
056
001
-
040
084
依次执行上述指令调试你所设计的程序(仅模拟指令的执行,不考虑序列中具体操作的执行)。
④为进一步考察程序的执行,可自行确定若干组指令,运行程序,核对执行结果。
图1模拟算法流程
4.实验代码:
#include<
windows.h>
conio.h>
stdlib.h>
fstream.h>
string.h>
stdio.h>
/*voidinitialize();
voidcreateps();
voiddisplayinfo();
voidfifo();
intfindpage();
voidlru();
*/
intinvalidcount=0;
//缺页次数
intvpoint;
//页面访问指针
intpageframe[10];
//分配的页框
intpagehistory[10];
//用以记录页框中数据访问历史
intrpoint;
//页面替换指针
intinpflag;
//缺页标志,0为不缺页,1为缺页
//页面信息结构
structPageInfo
{
intserial[100];
//模拟的最大访问页面数,实际控制在20以上
intflag;
//标志位,0表示无页面访问数据
intdiseffect;
//缺页次数
inttotal_pf;
//分配的页框数
inttotal_pn;
//访问页面序列长度
}pf_info;
//初始化相关数据结构
voidinitialize()
inti,pf;
inpflag=0;
//缺页标志,默认值为0不缺页
pf_info.diseffect=0;
//缺页次数,默认0
pf_info.flag=0;
//标志位,0表示无页面访问数据
printf("
请输入要分配的页框数:
"
);
scanf("
%d"
&
pf);
\n"
pf_info.total_pf=pf;
//自定义输入页框数
for(i=0;
i<
100;
i++)//清空页面序列
{
pf_info.serial[i]=-1;
}
}
//随机生成访问序列
voidcreateps(void)
{
ints,i,pn;
initialize();
//初始化相关数据结构
请输入要随机产生的访问序列的长度:
pn);
srand(rand());
//初始化随机数队列的"
种子"
s=((float)rand()/32767)*50+pn;
//根据需求产生访问序列长度
pf_info.total_pn=s;
s;
i++)//产生随机访问序列
{
pf_info.serial[i]=((float)rand()/32767)*16;
//限定随机数大小在16以内
}
//显示当前状态及缺页情况
voiddisplayinfo(void)
inti,n;
if(vpoint==0)
printf("
\n=============页面访问序列=============\n"
for(i=0;
i<
pf_info.total_pn;
i++)
{
printf("
%d"
pf_info.serial[i]);
if((i+1)%10==0)printf("
//每行显示10个
}
\n======================================\n"
访问=%d:
内存"
pf_info.serial[vpoint]);
for(n=0;
n<
pf_info.total_pf;
n++)//页框信息
if(pageframe[n]>
=0)
pageframe[n]);
//else
//printf("
"
|"
if(inpflag==1)
缺页\t"
缺页率:
%3.1f"
(float)(pf_info.diseffect)*100.00/vpoint);
//查找页面是否在内存,1为在内存,0为不在即缺页
intfindpage(intpage)
{
intn;
n++)
{
pagehistory[n]++;
//页面访问历史记录
if(pageframe[n]==page)
{
inpflag=0;
pagehistory[0]=0;
return1;
}
inpflag=1;
//页面不存在,缺页
return0;
//FIFO页面置换算法
voidfifo(void)
intn,count,pstate;
rpoint=0;
//页面替换指针
invalidcount=0;
//缺页数初始化为0//随机生成访问序
count=0;
//是否装满页框
//createps();
//随机产生访问序列
n++)//清除页框信息
pageframe[n]=-1;
for(vpoint=0;
vpoint<
vpoint++)//执行算法
pstate=findpage(pf_info.serial[vpoint]);
if(count<
pf_info.total_pf)//开始时不计算缺页
if(pstate==0)//页不存在则装入页面
{
pageframe[rpoint]=pf_info.serial[vpoint];
rpoint=(rpoint+1)%pf_info.total_pf;
count++;
}
}
else//正常缺页置换
{
if(pstate==0)//页不存在则置换页面
pf_info.diseffect=pf_info.diseffect+1;
//缺页次数加1
}
Sleep(1000);
displayinfo();
//显示当前状态
}//置换算法循环结束
_getch();
return;
//LRU页面置换算法
/*voidlru(void)
intn,count,pstate,max;
rpoint=0;
invalidcount=0;
count=0;
createps();
n++)
{
pageframe[n]=1;
pagehistory[n]=0;
inpflag=0;
vpoint++)
pf_info.total_pf)
{
if(pstate==0)
{
rpoint=(rpoint+1)%pf_info.total_pf;
}
else
if(pstate==0)
max=0;
for(n=1;
n++)
{
if(pagehistory[n]>
pagehistory[max])
{
max=n;
}
}
rpoint=max;
pagehistory[rpoint]=0;
pf_info.diseffect++;
displayinfo();
}*/
//主函数
intmain(intargc,char*argv[])
charch;
system("
cls"
);
while(true)
***********************************\n"
1:
FIFO页面置算法\n"
/*printf("
2:
LRU页面置算法\n"
*/
生成访问序列\n"
3:
退出\n"
printf("
页测试算法,必须先选2\n请输入你的选择(1或2或3):
do
ch=(char)_getch();
}while(ch!
='
1'
&
&
ch!
2'
3'
4'
if(ch=='
)
return0;
else
{
cout<
<
endl;
if(ch=='
)
{
system("
fifo();
}
/*if(ch=='
{
lru();
}*/
)
createps();
inti,n;
if(vpoint==0)
{
printf("
for(i=0;
i++)
printf("
if((i+1)%10==0)printf("
//每行显示10个
}
}
}
_getch();
5.实验结果截图:
6.实验总结
在实验过程中,遇到了一些问题但是在调试的过程中,会出现很多错误,有的自己可以解决,也有一些在同学的帮助下,基本都解决了所有问题。
不能说本次试验很成功,但是我从中得到了不少的收获!
以后定会再接再厉了,多学些理论知识来指导实践。
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