2023年存储管理实验报告.docx

《2023年存储管理实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年存储管理实验报告.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计算机操作系统实验报告实验名称存储管理实验序号2实验日期2 0 23. 1 1.27实验人一、实验目的和规定1.请求页式存储管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验目的是通过请 求页式存储管理中页面置换算法的模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌 握请求页式存储管理的页面置换算法。二、相关背景知识1 .随机数产生办法关于随机数产生办法,Linux或UN I X系统提供函数srand()ff randO, 分别进行初始化和产生随机数。三、实验内容(1) .通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成：1. 50%的指令是顺序执行的；2. 2 5 %的指令是均匀分布在前地址部

2、分；3. 2 5%的指令是均匀分布在后地址部分；具体的实行方法是：1 .在0, 319的指令地址之间随机选取一起点m；2 .顺序执行一条指令，即执行地址为m + 1的指令；3 .在前地址。m+ 1 中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m，；4 .顺序执行一条指令，其地址为m，+l;5 .在后地址m，+2, 319中随机选取一条指令并执行；6 .反复上述环节15,直到执行3 2()次指令。(2 )将指令序列变换成页地址流，设1 .页面大小为1K；2 .用户内存容量为4页到32页；3 .用户虚存容量为3 2 K。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 中存放的方式

3、为：第()条至第9条指令为第()页(相应虚存地址为(),9);第1 0条至第19条指令为第1页(相应虚存地址为10,19)；第310条至第319条指令为第31页(相应虚存地址为3 1 0,3 1 9)；按以上方式，用户指令可以组成3 2页。(3)计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。1.先进先出页面淘汰算法(FIFO)2.最近最久未使用页面淘汰法(L RU)命中率=1 -页面失效次数/页地址流长度在本实验中，页地址流长度为3 20,页面失效次数为每次访问相应指令时, 该指令相应的页不在内存的次数。四、关键数据结构与函数的说明ty:页地址流长度。intd 3 20:装指令序列。i n

4、t page 3 2 ()：装页地址流。i nt p32:内存页面。que：记录缺页次数。time32:记录页面距离上次被访问的时间。c r eat()：对内存页面进行初始化FIFO():先进先出页面淘汰算法。LRU()： 最近最久未使用算法。s r a nd (10*getp i d():每次运营时进程号不同,用来作为初始化随机数队列 的“种子”。rand()：可以生成0RAND_MA X之间的一个随机数。五、编译与执行过程截图rootlocalhost:文件(E)编辑(E)查看(V)搜索(S)终端(工)帮助(H)rootlocalhost一# ./a.outPAGEFIFOLRU40.51

5、20.51250.5190.51260.5470.54470.5620.56980.5880.57890.5910.594100.5940.603110.6130.622120.6220.637130.6340.656140.6440.662150.6620.662160.6810.678170.7130.688180.7190.703190.7340.725200.7440.738210.7720.756220.7840.775230.8090.787240.8220.809250.8250.834260.8340.847270.8500.866280.8590.869290.8630.87

6、8300.8910.884310.9000.891320.9000.900rootlocalhost1# 六、实验结果与分析运营结果：FIFO算法与LRU算法的命中率相差不大,一般在0.03以内，随着 内存页面的增长，命中率上升，4页时一般在50%左右,3 2页一般在90 % 左分析：FIFO算法是以先进内存先替换而LRU是以最久没访问先替换,当内存 中页面数量增长时,访问的内容在内存的概率会越高。七、调试时碰到的问题及解决方法（提供BUG截屏）rootlocalhost:_ x编辑（日 查看（V）搜索 终消 帮助出）ootlocal.host *# gcc j .cC：5:l:警告：NULL

7、”重定义包含自 /usr/include/string.h : 34 的文件中，从 j.c ： 4：400： 1 ：警告：这是先前定义 位置C：6:20:镭谟：PROCESS.H :没有那个文件或目录ootlocal.host -# |解决：1 iiwx不支持头文献P ROCESS.H,但是使用s r and。需要 用该头文献，于是用支持srand （）的头文献un i st d.h替代 PRO CESS.Ho解决后试调：rootlocalhost -# gcc j.cj.c：5：l：警告：NULL重定义在包含自 /usr/include/sting.h : 34 的文件中， 从 j.c :

8、4：/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/incl.ude/stddef.h:400:1:警告：这是先前定义 的位置rootlocal.host -# |八、调试后的程序源代码# i nc 1 ude# includ e # i ncl u d e# include# d ef i ne NULL 1 0 0 0 0c o n st i n t t y=320；intd 320;指令序列int page32 0 ；/页地址流int p32j ;/内存页面i nt qu e ；_缺页次数i n t tim e 32;记录页面距离上次被访问的时间* *初始化内存

9、页面void creat(int leng)/I e ng 为内存页面数量( inti；，q ue= 0 ；f or( i =0;ileng； i +)，pi=NULL;让内存页面置空4imei =0;*先进先出算法vo i d F I FO ( i n t leng) /I e ng 为内存页面数量，int ij,k;int n ;n为要被替换的页面号，按0,1,2.len g ,0, 1,2. leng循环变化dcreat(len g ); 初始化内存页面on =0;fo r ( i = 0 ； ity； i +)k =0;o f or ( j =0； j if(n=le n g) 、n=

10、 0 ;叩rintf(% 7.3 ftH , 1 -(float) que/ t y);/*最近最久未使用算法vo i d LRU(in t leng)/I e ng 为内存页面数量(inti, j,k;i nt tmax;存time的最大值“nt t;/t为要被访问的页面号creat( 1 eng);初始化内存页面for (i= 0 ;i t y ; i +) (，k= 0 ；f or(j=0;jlen g ； j+)。时 f (p.j=N U L L)， b reak；goelse if(pj =pagei) 在内存中有该页。(g k= 1 ;，t=j； break;d “i f (k=0

11、)，o q ue+;0gtm a x=time0;3gt= 0 ;3fo r (j=0; j leng;j+)查找最久没访问的页面号赋予t aif( t max tm a x =timej;0 g t =j;00d) rg P t=p age i ；gfor(j=O;jleng;j+) 将每个页面 time 自增a timej +；= 0 ;/将这次被访问的页面t ime清零)dprin t f ( n % 7 .3f t ,l-(f 1 oa t )q u e/t y ); )void m a in( )i n t m,i;sr a nd(l 0 *g e tpid ()； 用来作为初始化随

12、机数队列的“种子中一数 m=( i n t)( (float)(ty-l) * (ran d () / (RAND_MAX+1. 0 ); 选 0319for ( i =0; ity； i+=4)产生指令队列d i = m; /任选一指令访问点md i+l=di +1；/顺序执行一条指令m+ 1/*执行前地址指 d 1 +2l=(int)(Aoat)di* (rand() / (RAND_M AX+1. 0 );H令m，即选择(0, m+1)之间的数*/d i +3 =di+2J+l;顺序执行一条指令0 ) + d i +2i?= (int)(floa t )( (ty-l)-d i+2)*(

13、r a n d () /(R AND_MAX+1.选(m，+2,3 19)之间数1 for( i =0;i t y;i +) 将指令序列变换成页地址流pa g ei=di / 10;pri n tf(PAGEtFIFO t L RUtn)；for (i=4； i=32； i+) 内存从 4 页到 32 页printf (H %2dt , i);F I FO (i);LRU( i );printf(HnH)；九、实验体会这一次实验是对请求页式存储管理的一次模拟实验，设计和测试了 FIF 。和LRU这两种请求页式存储管理的页面置换算法的命中率。通过这次实 验我了解虚拟存储技术的特点，并掌握了这两种请求页式存储管理的页面置 换算法，知道它们的操作是如何进行的，同时实验中查找资料时，也了解了其 他的一些替换算法，还知道了如何使用srand ()、r and()如何使用，如何生成 随机数。对于存储管理的课程内容更为纯熟和明白。