2020年虛擬存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

虛擬存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)報(bào)告 一、實(shí)驗(yàn)題目 虛擬存儲(chǔ)器模擬分頁式存儲(chǔ)管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和產(chǎn)生缺頁中斷。 二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了提高主存利用率，往往把輔助存儲(chǔ)器（如磁盤）作為主存儲(chǔ)器的擴(kuò)充，使多道運(yùn)行的作業(yè)的全部邏輯地址空間總和可以超出主存的絕對(duì)地址空間。用這種辦法擴(kuò)充的主存儲(chǔ)器稱為虛擬存儲(chǔ)器。通過本實(shí)驗(yàn)幫助同學(xué)理解在分頁式存儲(chǔ)管理中怎樣實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器。 三、環(huán)境（軟、硬件平臺(tái)） 軟件：c+6.0 硬件：pc機(jī) 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 （1） 分頁式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)是把作業(yè)信息的副本存放在磁盤上，當(dāng)作業(yè)被選中 時(shí)，可把作業(yè)的開始幾頁先裝入主存且啟動(dòng)執(zhí)行。為此，在為作業(yè)建立頁 其中，標(biāo)志-用來表示對(duì)應(yīng)頁是否已經(jīng)裝入主存，標(biāo)志位=1，則表示該 頁已經(jīng)在主存，標(biāo)志位=0，則表示該頁尚未裝入主存。 主存塊號(hào)-用來表示已經(jīng)裝入主存的頁所占的塊號(hào)。 在磁盤上的位置-用來指出作業(yè)副本的每一頁被存放在磁盤上的位置。 （2） 作業(yè)執(zhí)行時(shí)，指令中的邏輯地址指出了參加運(yùn)算的操作存放的頁號(hào)和單元 號(hào)，硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)按頁號(hào)查頁表，若該頁對(duì)應(yīng)標(biāo)志為“1”，則表示該頁已在主存，這時(shí)根據(jù)關(guān)系式： 絕對(duì)地址=塊號(hào)塊長+單元號(hào) 計(jì)算出欲訪問的主存單元地址。如果塊長為2的冪次，則可把塊號(hào)作為高地址部分，把單元號(hào)作為低地址部分，兩者拼接而成絕對(duì)地址。若訪 問的頁對(duì)應(yīng)標(biāo)志為“0”，則表示該頁不在主存，這時(shí)硬件發(fā)“缺頁中斷”信號(hào)，有操作系統(tǒng)按該頁在磁盤上的位置，把該頁信息從磁盤讀出裝入主存后再重新執(zhí)行這條指令。 （3） 設(shè)計(jì)一個(gè)“地址轉(zhuǎn)換”程序來模擬硬件的地址轉(zhuǎn)換工作。當(dāng)訪問的頁在主 存時(shí)，則形成絕對(duì)地址，但不去模擬指令的執(zhí)行，而用輸出轉(zhuǎn)換后的地址來代替一條指令的執(zhí)行。當(dāng)訪問的頁不在主存時(shí)，則輸出“* 該頁頁號(hào)”，表示產(chǎn)生了一次缺頁中斷。該模擬程序的算法如圖2-1。 （4）假定主存的每塊長度為128個(gè)字節(jié)；現(xiàn)有一個(gè)共七頁的作業(yè)，其中第0頁至第3頁已經(jīng)裝入主存，其余三頁尚未裝入主存；該作業(yè)的頁表為： 如果作業(yè)依次執(zhí)行的指令序列為： （4） 運(yùn)行設(shè)計(jì)的地址轉(zhuǎn)換程序，顯示或打印運(yùn)行結(jié)果。因僅模擬地址轉(zhuǎn)換，并 不模擬指令的執(zhí)行，故可不考慮上述指令序列中的操作。 五、運(yùn)行代碼 #include #include list using namespace std; #define N 11 #define M 12 #define MEMORYBLOK 10 #define LENGTH 128 struct page int number; int flag; int frame; int location; int change; ; struct action char operate; int pageNum; int offset; ; struct page pageTableN; list actionForm; void init() page p第一文庫網(wǎng)age0 = 0,0,5,11,0; pageTable0 = page0; page page1 = 1,1,8,12,0; pageTable1 = page1; page page2 = 2,1,9,13,0; pageTable2 = page2; page page3 = 3,1,1,21,0; pageTable3 = page3; page page4 = 4,0,-1,22,0; pageTable4 = page4; page page5 = 5,0,-1,23,0; pageTable5 = page5; page page6 = 6,0,-1,121,0; pageTable6 = page6; / pageTable7 = page6; pageTable8 = page6; pageTable9 = page6; pageTable10 = page6; /對(duì)的初始化 /*for(int i=0; i Qi = -1; for(i=0; i Pi = -1; for(i=0;i if(pageTablei.flag = 1) PK=i; K = (K+1)%MEMORYBLOK; for(i=0; i if(pageTablei.flag = 1) int frame = pageTablei.frame; Qframe = pageTablei.number; */ action a1=+,1,70; action a2=+,1,50; action a3=*,2,15; action a4=s,3,21; action a5=g,0,56; action a6=-,6,40; action a7=y,4.53; action a8=+,5,23; action a9=s,1,37; action a10=g,2,78; action a11=+,4,1; action a12=s,6,84; actionForm.push_back(a1); actionForm.push_back(a2); actionForm.push_back(a3); actionForm.push_back(a4); actionForm.push_back(a5); actionForm.push_back(a6); actionForm.push_back(a7); actionForm.push_back(a8); actionForm.push_back(a9); actionForm.push_back(a10); actionForm.push_back(a11); actionForm.push_back(a12); void run() while( !actionForm.empty() ) action a = actionForm.front(); cout if(a.operate=s) cout else if(a.operate=g) cout else if(a.operate=y) cout else cout int pageNum = a.pageNum; /如果不在主存中 if (pageTablepageNum.flag = 0) cout /計(jì)算絕對(duì)地址 else int result; result = pageTablepageNum.frame*LENGTH + a.offset; cout pageTablepageNum.change = 1; actionForm.pop_front(); main() init(); run(); return 0; 六、運(yùn)行結(jié)果 七、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 有了上一次的實(shí)驗(yàn)，我對(duì)c+6.0這一軟件已經(jīng)有了而初步的認(rèn)識(shí)，在本次上機(jī)前我對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了玉溪，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也有了初步的了解，在具體的實(shí)驗(yàn)操作過程中，主要考驗(yàn)的是細(xì)心和耐心，一旦某個(gè)細(xì)節(jié)忽略了就很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，造成大量時(shí)間的浪費(fèi)，所以在做一些細(xì)節(jié)步驟的時(shí)候一定要細(xì)心和耐心。最后是驗(yàn)證，通過驗(yàn)證我