存儲(chǔ)管理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

北方工業(yè)大學(xué)北方工業(yè)大學(xué)DATE\@"yyyy-M-d"2024-4-7第2頁/共6頁DATE\@"yyyy-M-d"2024-4-7第3頁/共8頁北方工業(yè)大學(xué)《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱存儲(chǔ)管理實(shí)驗(yàn)序號(hào)2實(shí)驗(yàn)日期2013.11.27實(shí)驗(yàn)人一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?．請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理是一種常用的虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理中頁面置換算法的模擬設(shè)計(jì)，了解虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的特點(diǎn)，掌握請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理的頁面置換算法。二、相關(guān)背景知識(shí)1．隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生辦法關(guān)于隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生辦法，Linux或UNIX系統(tǒng)提供函數(shù)srand()和rand()，分別進(jìn)行初始化和產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)．通過隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生一個(gè)指令序列，共320條指令。指令的地址按下述原則生成：50%的指令是順序執(zhí)行的；25%的指令是均勻分布在前地址部分；25%的指令是均勻分布在后地址部分；具體的實(shí)施方法是：在[0，319]的指令地址之間隨機(jī)選取一起點(diǎn)m；順序執(zhí)行一條指令，即執(zhí)行地址為m+1的指令；在前地址[0，m+1]中隨機(jī)選取一條指令并執(zhí)行，該指令的地址為m’；順序執(zhí)行一條指令，其地址為m’+1；在后地址[m’+2,319]中隨機(jī)選取一條指令并執(zhí)行；重復(fù)上述步驟1~5，直到執(zhí)行320次指令。(2)將指令序列變換成頁地址流，設(shè)頁面大小為1K；用戶內(nèi)存容量為4頁到32頁；用戶虛存容量為32K。在用戶虛存中，按每K存放10條指令排列虛存地址，即320條指令在虛存中存放的方式為：第0條至第9條指令為第0頁（對(duì)應(yīng)虛存地址為[0，9]）；第10條至第19條指令為第1頁（對(duì)應(yīng)虛存地址為[10，19]）；……第310條至第319條指令為第31頁（對(duì)應(yīng)虛存地址為[310，319]）；按以上方式，用戶指令可以組成32頁。(3)計(jì)算并輸出下述各種算法在不同內(nèi)存容量下的命中率。先進(jìn)先出頁面淘汰算法（FIFO）最近最久未使用頁面淘汰法（LRU）命中率=1-頁面失效次數(shù)/頁地址流長度在本實(shí)驗(yàn)中，頁地址流長度為320，頁面失效次數(shù)為每次訪問相應(yīng)指令時(shí)，該指令對(duì)應(yīng)的頁不在內(nèi)存的次數(shù)。四、關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與函數(shù)的說明ty：頁地址流長度。intd[320]：裝指令序列。intpage[320]：裝頁地址流。intp[32]：內(nèi)存頁面。que：記錄缺頁次數(shù)。time[32]：記錄頁面距離上次被訪問的時(shí)間。creat()：對(duì)內(nèi)存頁面進(jìn)行初始化FIFO()：先進(jìn)先出頁面淘汰算法。LRU()：最近最久未使用算法。srand(10*getpid()):每次運(yùn)行時(shí)進(jìn)程號(hào)不同，用來作為初始化隨機(jī)數(shù)隊(duì)列的"種子"。rand()：可以生成0~RAND_MAX之間的一個(gè)隨機(jī)數(shù)。九、實(shí)驗(yàn)體會(huì)這一次實(shí)驗(yàn)是對(duì)請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理的一次模擬實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)和測(cè)試了FIFO和LRU這兩種請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理的頁面置換算法的命中率。通過這次實(shí)驗(yàn)我了解虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的特點(diǎn)，并掌握了這兩種請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理的頁面置換算法，知道它們的操作是如何進(jìn)行的，