实验四 存储管理
班级：计科f1406 姓名：王家平 学号：201416010619
一、实验目的：
通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，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、实验内容：
1) 通过随机数产生一个指令序列，共320条指令； 2) 将指令序列变换为页面号；
3) 计算FIFO算法在分配不同内存块下的命中率。（假设分配的内存块从4块至32块。） 注：命中率=1-缺页率。
“命中”的含义即不缺页。要访问的指令正在内存物理块中。
三、<程序设计>
设计一个虚拟存储区和内存工作区，使用FIFO算法计算访问命中率。
首先用Srand（）和rand（）函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页面号，并针对FIFO算法计算相应的命中率。 命中率=1-缺页率 相关定义如下： 1. 数据结构
（1） 页面类型结构pl_type中
pn页号， pfn块号，counter为一个周期内访问页面次数，time为访问时间 （2） 页面控制结构中
pfc[total_vp]定义用户进程虚页控制结构 *freepf_head为空页面头的指针 *busypf_head为忙页面头的指针 *busypf_tail为忙页面尾的指针 2．函数定义
（1）void initialize（）：初始化函数，给每个相关的页面赋值 （2）void FIFO（）：计算使用FIFO算法时的命中率 3.变量定义
（1）int a[total_instruction]：指令流数组
（2）int page[total_instruction]：每条指令所属页号
（3）int offset[total_instruction]：每页装入10条指令后取模运算页号偏移值 （4）int total_pf：用户进程的内存块数
（5）int diseffect：页面失效次数，即缺页次
四、源代码：
#include
#define TRUE 1 #define FALSE 0 #define INVALID -1 #define NULL 0
#define total_instruction 320 /*指令流长*/ #define total_vp 32 /*虚页长*/ #define clear_period 50 /*清零周期*/
typedef struct{ /*页面结构*/ int pn,pfn,counter,time; }pl_type;
pl_type pl[total_vp]; /*页面结构数组*/
struct pfc_struct{ /*页面控制结构*/ int pn,pfn;
struct pfc_struct *next; };
struct pfc_struct pfc[total_vp],*freepf_head, *busypf_head, *busypf_tail;
int diseffect, a[total_instruction];
int page[total_instruction], offset[total_instruction]; void initialize(); void FIFO( ); void LRU( ); void OPT( ); void LFU(); void CLOCK( ); void NRU( ); int main() {
int S,i;
srand(10*getpid());
/*由于每次运行时进程号不同，故可用来作为初始化随机数队列的“种子”*/ S=(int)(319.0*rand()/RAND_MAX)+1;
for(i=0;i a[i]=S; /*任选一指令访问点*/ a[i+1]=a[i]+1; /*顺序执行下一条指令*/ a[i+2]=(int)(1.0*a[i]*rand()/RAND_MAX); /*执行前地址指令m'*/ a[i+3]=a[i+2]+1; /*执行后地址指令*/ S=(int)(1.0*rand()*(318-a[i+2])/RAND_MAX)+a[i+2]+2; } for(i=0;i page[i]=a[i]/10; offset[i]=a[i]; } for(i=4;i<=32;i++) /*用户内存工作区从4个页面到32个页面*/ { printf(\FIFO(i); LRU(i); NRU (i); OPT(i); SCR(i); CLOCK(i); } return 0; } void initialize(int total_pf) /*初始化相关数据结构*/ { int i; diseffect=0; for(i=0;i pl[i].pn=i; pl[i].pfn=INVALID; /*置页面控制结构中的页号，页面为空*/ pl[i].counter=0; pl[i].time=-1; /*置页面控制结构中的访问次数，时间为-1*/ } for(i=1;i pfc[i-1].next=&pfc[i]; pfc[i-1].pfn=i-1; } /*建立pfc[i-1]和pfc[i]之间的链接*/ pfc[total_pf-1].next=NULL; pfc[total_pf-1].pfn=total_pf-1; freepf_head=&pfc[0]; /*空页面队列的头指针为pfc[0]*/ }