第八章 操作系统实验五虚拟存储器管理.docVIP

操作系统实验 实验五 虚拟存储器管理 学号 1115102015 姓名 方茹 班级 11电子A 华侨大学电子工程系 实验五 虚拟存储器管理 实验目的 理解虚拟存储器概念。 掌握分页式存储管理地址转换盒缺页中断。 实验内容与基本要求 模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。 分页式虚拟存储系统是把作业信息的副本存放在磁盘上，当作业被选中时，可把作业的开始几页先装入主存且启动执行。为此，在为作业建立页表时，应说明哪些页已在主存，哪些页尚未装入主存。作业执行时，指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作存放的页?号和单元号，硬件的地址转换机构按页号查页表，若该页对应标志为“1”，则表示该页已在主存，这时根据关系式“绝对地址=块号×块长+单元号”计算出欲访问的主存单元地址。如果块长为2?的幂次，则可把块号作为高地址部分，把单元号作为低地址部分，两者拼接而?成绝对地址。若访问的页对应标志为“0”，则表示该页不在主存，这时硬件发“缺页中断”信号，有操作系统按该页在磁盘上的位置，把该页信息从磁盘读出装入主存后再重新执行这条指令。设计一个“地址转换”程序来模拟硬件的地址转换工作。当访问的页在主存时，则?形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，而用输出转换后的地址来代替一条指令的执行。当访问的页不在主存时，则输出“*?该页页号”，表示产生了一次缺页中断。? 用先进先出页面调度算法处理缺页中断。 FIFO?页面调度算法总是淘汰该作业中最先进入主存的那一页，因此可以用一个数组来表示该作业已在主存的页面。假定作业被选中时，把开始的m?个页面装入主存，则数组的元素可定为m?个。 实验报告内容 分页式存储管理和先进先出页面调度算法原理。 分页式存储管理的基本思想是把内存空间分成大小相等、位置固定的若干个小分区，每个小分区称为一个存储块，简称块，并依次编号为0，1，2，3,……，n块，每个存储块的大小由不同的系统决定，一般为2的n次幂，如1KB，2?KB，4?KB等，一般不超过4?KB。而把用户的逻辑地址空间分成与存储块大小相等的若干页，依次为0，1，2，3，……，m页。当作业提出存储分配请求时，系统首先根据存储块大小把作业分成若干页。每一页可存储在内存的任意一个空白块内。此时，只要建立起程序的逻辑页和内存的存储块之间的对应关系，借助动态地址重定位技术，原本连续的用户作业在分散的不连续存储块中，就能够正常投入运行。 先进先出页面调度算法根据页面进入内存的时间先后选择淘汰页面，先进入内存的页面先淘汰，后进入内存的后淘汰。本算法实现时需要将页面按进入内存的时间先后组成一个队列，每次调度队首页面予以淘汰。 程序流程图。 1、地址转换程序流程图 2、FIFO页面置换算法程序流程图 程序及其注释 #includecstdio #includecstring #define SizeOfPage 100 #define SizeOfBlock 128 #define M 4//主存中放4个页面 struct info//页表信息结构体 { bool flag;//页标志，1表示该页已在主存，0表示该页不在主存 long block;//块号 long disk;//在磁盘上的位置 bool dirty;//更新标志 }pagelist[SizeOfPage]; long po;//队列标记 long P[M];//假设内存中最多允许M个页面 void init_ex1() { memset(pagelist,0,sizeof(pagelist));//内存空间初始化 /*分页式虚拟存储系统初始化*/ pagelist[0].flag=1; pagelist[0].block=5; pagelist[0].disk=011; pagelist[1].flag=1; pagelist[1].block=8; pagelist[1].disk=012; pagelist[2].flag=1; pagelist[2].block=9; pagelist[2].disk=013; pagelist[3].flag=1; pagelist[3].block=1; pagelist[3].disk=021; } void work_ex1()//模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断过程 { bool stop=0; long p,q;//页号，单元号 char s[128];//初始定义块长 do { printf(请输入指令的页号和单元号:\n); if(scanf(%ld%ld,p,q)!=2) { scan