2022年实验四操作系统存储管理实验报告.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 试验四 操作系统储备治理试验报告一、试验目的储备治理的主要功能之一是合理地安排空间；技术；恳求页式治理是一种常用的虚拟储备治理本试验的目的是通过恳求页式治理中页面置换算法模拟设计,明白虚拟储备技术的特 点,把握恳求页式储备治理的页面置换算法；二、试验内容（1）通过运算不同算法的命中率比较算法的优劣；同时也考虑了用户内存容量对命中率的影响；命中率1页面失效次数页地址流长度页面失效次数为每次拜访相应指令时,该指令所对应的页不在内存中的次数；在本试验中,假定页面大小为1k,用户虚存容量为32k,用户内存容量为4页到 32 页；（2）produce_a

2、ddstream 通过随机数产生一个指令序列,共 320 条指令 ；A、 指令的地址按下述原就生成：1） 50%的指令是次序执行的 2）25%的指令是匀称分布在前地址部分 3） 25%的指令是匀称分布在后地址部分B、详细的实施方法是：名师归纳总结 1）在0,319的指令地址之间随机选取一起点m；m ；第 1 页,共 16 页2）次序执行一条指令,即执行地址为m+1 的指令；3）在前地址 0,m+1 中随机选取一条指令并执行,该指令的地址为次序执行一条指令,地址为m +1 的指令4）5）在后地址 m +2,319中随机选取一条指令并执行；6）重复上述步骤1） 5）,直到执行320 次指令- -

3、- - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C、将指令序列变换称为页地址流在用户虚存中,按每k 存放 10 条指令排列虚存地址,即320 条指令在虚存中的存放方式为：第 0 条第 9 条指令为第 0 页（对应虚存地址为 0,9）；第 10 条第 19 条指令为第 1 页（对应虚存地址为 10, 19）；第 310 条第 319 条指令为第31 页（对应虚存地址为310,319）；按以上方式,用户指令可组成32 页；（3）运算并输出下属算法在不同内存容量下的命中率；1）先进先出的算法（FIFO ）；2）最近最少使用算法（LRU ）；3）正确剔除算法（OPT）；4）最少拜访

4、页面算法（LFR）；其中 3）和 4）为挑选内容名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、系统框图开 始生成地址流形成地址页号输入算法号 S N 1S4 提示出错,重新输入Y 是否用其他算用户内存空间msize=2 法连续N 结 束Msize 32 Y S=. 1 2 FIFO 3 4 OPT LRU LFU Msize 加 1 五 运行结果第一打印出产生的指令信息,第一列为指令序列号,其次列为指令地址,第三列为 指令所在的虚页号名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - -

5、- - - - - - 挑选 FIFO 调度算法,并且内存从3 也开头逐步增加到32 页,打印出缺页次数缺页率,命中率名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 挑选 LRU 调度算法, 并且内存从3 也开头逐步增加到32 页,打印出缺页次数缺页率,命中率名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 挑选 OPT 调度算法, 并且内存从3 也开头逐步增加到32 页,打印出缺页次数缺页率,命中率名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页精

6、选学习资料 - - - - - - - - - 六 试验程序产生指令流文件 produce_addstream.h #ifndef PRODUCE_ADDSTREAM_H #define PRODUCE_ADDSTREAM_H #include #include #include #include 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - #include using namespace std; #define randomx rand%x #define MAX_LENGTH 320 struct produce in

7、t num; /指令序号 int zhiling; /指令地址 int virtualpage; /指令虚页号 produce *next; ; struct produce*creatlist; void insertstruct produce *first,struct produce *s; /插入一个节点（尾插法）void printstruct produce *first; /打印函数 int maxvectorvector ,int ; struct produce*creatlist srandinttime0; struct produce*first=new produc

8、e; first-next=NULL; int m=0,m1=0; /* int yanzheng20=7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1; for int i=0;inum=i*4+0; s0-zhiling=yanzhengi*4+0; s0-virtualpage=s0-zhiling; insertfirst,s0; struct produce *s1; s1=new produce; s1-num=i*4+1; s1-zhiling=yanzhengi*4+1; s1-virtualpage=s1-zhiling; insertfirst

9、,s1; struct produce *s2; s2=new produce; s2-num=i*4+2; s2-zhiling=yanzhengi*4+2; s2-virtualpage=s2-zhiling; insertfirst,s2; struct produce *s3; 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - s3=new produce; s3-num=i*4+3; s3-zhiling=yanzhengi*4+3; s3-virtualpage=s3-zhiling; insertfirst,s3;

10、/*/ /* for int i=0;inum=i*4+0; s0-zhiling=m+1; s0-virtualpage=s0-zhiling/10; insertfirst,s0; m1=randomm+1; struct produce *s1; s1=new produce; s1-num=i*4+1; s1-zhiling=m1; s1-virtualpage=s1-zhiling/10; insertfirst,s1; struct produce *s2; s2=new produce; s2-num=i*4+2; s2-zhiling=m1+1; s2-virtualpage=

11、s2-zhiling/10; insertfirst,s2; struct produce *s3; s3=new produce; s3-num=i*4+3; s3-zhiling=randomMAX_LENGTH-m1-2+m1+2; s3-virtualpage=s3-zhiling/10; insertfirst,s3; /*/ return first; void insertstruct produce *first,struct produce *s struct produce *r=first; struct produce *p; whilerp=r;r=r-next; 名

12、师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - p-next=s;p=s; p-next=NULL; void printstruct produce *first /打印函数 struct produce *p; p =first-next; cout 随机产生的指令的信息如下 endl; cout 指令序号 指令地址 指令虚页号 endl; while p coutnumtzhilingsetw14virtualpagenext; int maxvectorvector page,int Maxpage int a=0,pos

13、ition=0; for int i=0;ia a=pagei1; position=i; return position; #endif 先来先出调度算法： fifo.h #ifndef FIFO_H #define FIFO_H void fifostruct produce *first,int Maxpage vector pageMaxpage;/ for int i=0;inext; while p 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - pages=p-virtualpage; forint i=0;iM

14、axpage;i+ if pagei=-1|count1next; coutFIFO 调度算法缺页次数 缺页率 命中率 endl; coutcount2setw25doublecount2/MAX_LENGTHsetw101-dou blecount2/MAX_LENGTHendl; #endif FIFO_H LRU 调度算法 lru.h #ifndef LRU_H #define LRU_H #include using namespace std; /int maxvectorvector ,int ; void lrustruct produce*first,int Maxpage s

15、truct produce*p=first-next; vectorvector page2Maxpage, vector2; 名师归纳总结 int count1=0; /定义内存已经被占用的页数第 11 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - int count2=0; /定义记录缺页次数假如相等就为 1,否int equal=0; /定义判定假如当前页数与比较的页数,就为 0 int place=0; /定义要替换的位置 for int i=0;iMaxpage;i+ page2i0=-1;page2i1=0; while p if co

16、unt1Maxpage for int i=0;ivirtualpage; count2+; break; else if page2i0=p-virtualpage page2i1 =1; count1+; else for int i=0;ivirtualpage equal=1;place=i;break; if equal=1 page2place1 =1; equal=0; else place = maxpage2,Maxpage; 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - page2place1=1; pa

17、ge2place0=p-virtualpage; count2+; p=p-next; coutLRU 调度算法缺页次数缺页率命中率 endl; coutcount2setw24doublecount2/MAX_LENGTHsetw101-dou blecount2/MAX_LENGTHendl; #endif LRU_H OPT 调度算法 opt.h #ifndef OPT_H #define OPT_H #include using namespace std; int searchstruct produce*place,int position; void optstruct prod

18、uce*first,int Maxpage struct produce*p =first-next; vectorvector page3Maxpage, vector2; int count1=0; /定义内存已被使用的页数假如相等就为 1,否int count2=0; /定义缺页次数int current=0; /定义当前工作位置int equal=0; /定义判定假如当前页数与比较的页数,就为 0 /定义要替换的位置int place=0; for int i=0;iMaxpage;i+ page3i0=-1;page3i1=0; while p /cout1111endl; if c

19、ount1Maxpage for int i=0;ivirtualpage; page3i1=searchp,current; 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - count2+; break; else if page3i0=p-virtualpage page3i1=searchp,current; count1+; else for int i=0;ivirtualpage equal=1;place=i;break; if equal=1 page3place1 =searchp,current; equa

20、l=0; else place = maxpage3,Maxpage; page3place1=searchp,current; page3place0=p-virtualpage; count2 +=1; p=p-next; current +=1; coutOPT 调度算法缺页次数缺页率命中率 endl; coutcount2setw25doublecount2/MAX_LENGTHsetw101-dou blecount2/MAX_LENGTHnext; int current=place-virtualpage; int position1=position+1; whilep 名师归

21、纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - if current=p-virtualpage return position1; position1+; p=p-next; return position1; #endif 主函数 掌握台 ccglmain.cpp #include #include produce_addstream.h #include fifo.h #include lru.h #include opt.h void main int S; /定义变量记录用户挑选 char again; /定义变量用户挑选

22、连续仍是退出 cout开头产生内存指令 endl; struct produce *first=creatlist;/产生随机指令 cout打印产生的指令信息 endl; printfirst;/ 打印产生的指令信息 while 1 int Maxpage=3;/定义内存最大页面数 cout输入你的挑选 endl; cout1:FIFO 先 进 先 出 调 度 算 法 n2:LRU 最 近 最 少 使 用 算 法n3:OPT 正确剔除算法 n4: 清屏 S; whileS4|S1 cout输入错误重新输入 S; if S.=4 whileMaxpage=32 switchS case 1:fifofirst,Maxpage;break; 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - case 2:lrufirst,Maxpage;break; case 3:optfirst,Maxpage;break; default:break; Maxpage+; cout是否连续调用其他算法？是请按 y/Y,否请按其它键 again; ifagain=y|again=Y continue; else break; else systemcls; 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 16 页