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实验12 存储管理 存储管理的重要功能之一是合理地分配存储空间，请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是模拟设计请求页式管理中页面置换算法，由此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。 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）25%的指令均匀分布在前地址部分；3）25%的指令均匀分布在后地址部分。 具体实施方法是： 1）在[0, 319]的指令地址之间随机选取一个起点m； 2）顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令； 3）在前地址端[0, m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令地址为m`； 4）顺序执行一条指令，其指令地址为m`+1 ； 5）在后地址端[m`+2, 319]随机选取一条指令并执行； 6）重复步骤1~5，直到执行完320条指令。 2、将指令序列变换为页地址流，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32K。 在用户虚存中排列虚存地址（每K存放10条指令），即320条指令在虚存中的方法位置为： 第0页 第0条~第9条指令，对应虚拟地址为[0, 9] 第1页 第10条~19条指令，对应虚拟地址[10, 19] … 第31页 第310条~319条指令，对应虚址[310,319] 按以上方法，用户指令组成32页。 3、计算并输出下述各种算法在不同内容容量下的命中率： 1）先进先出算法（FIFO）； 2）最佳淘汰算法（OPT）； 3）最近最少使用算法（LRU）； 命中率=1-页面失效次数/页地址流长度 本实验中，页地址流长度为320，页面失效次数为每次访问相应地址时，该地址所对应的页不在内存中的次数。 程序设计 为达到实现要求，程序先用函数srand（）、rand（）定义和生成指令序列，然后将指令序列变换成相应的页地址流，并针对不同算法计算出命中率。有关定义如下： 1）数据结构 页面类型 typedef struct{ int pn; /*页号*/ int pfn; /*页面号*/ int time; /*访问时间*/ } pl_type; 页面控制结构 struct pfc_struct{ int pn, pfn; struct pfc_struct *next;}; typedef pfc_struct pfc_type;? pfc_type pfc[total_vp]; /*进程虚页控制结构*/ pfc_type *freepf_head, *busypf_head, busypf_tail; 2）函数定义 void initialize（）：初始化函数，给每个相关页面赋值 void FIFO（）：计算使用FIFO算法时的命中率 void LRU（）：计算使用LRU算法时的命中率 void OPT（）：计算使用OPT算法时的命中率 3）变量定义 int a[total_instruction]：指令流数组 int page[total_instruction]：每条指令所属页号 int offset[total_instruction]：每页装入10条指令模运算得到每条指令在该页内的偏移量 int total_pf：用户进程的内存页面数 int diseffect：页面失效次数 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define INVALID -1 ?#define total_instruction 320 #define total_vp 32 ?typedef struct{ /*页描述子结构*/ int pn; /*页号*/ int pfn; /*页面号*/ int time; /*访问时间*/ } pl_type; typedef struct pfc_struct{ /*内存页面控制结构*/ int pn, pfn; struct pfc_struct *next; } pfc_type; pl_type pl[32]; pfc_type pfc[total_vp]; /*进程虚页控制结构*/ pfc_type *freepf_head, *busypf_head, *busypf_tail; int a[total_instruction]; /*指令流数组*/ int page[total_instruction];/*每条指令所属页号*/ int offset[total_instruction];/*指令的页内偏移