课程设计--请求调页存储管理方式的模拟

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1、 网络操作系统 课 程 设 计 报 告 书 题 目：请求调页存储管理方式的模拟 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2010 年年 12 月月 10 日日 目录 课程设计一：请求调页存储管理方式的模拟 一、实验目的 二、实验内容 三、设计思路 四、文件系统结构的说明 五、数据结构的说明 六、程序流程图 七、源代码 八、运行结果以及分析 九、使用说明 十、总结 课程设计二：通过 DNS 协议，可实现 IP 地址和主机名之间的转换 一、实验目的 二、实验内容 三、设计思路 四、文件系统结构的说明 五、源代码 六、运行结果以及分析 七、使用说明 八、总结 课程设计一 一：实验目的 1通过模拟实现请求页

2、式存储管理的几种基本页面置换算法，了解虚拟储技术的特点。 2通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟，加深对请求调页系统的原理和实 现过程的理解。 3掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想和实现过程，并比 较它们的效率。 二：实验内容 1假设每个页面中可存放 10 条指令，分配给一个作业的内存块数为 4 2用 C 语言模拟一作业的执行过程。该作业共有 320 条指令，即它的地址空间为 32 页， 目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中，如果访问的指令已在内存，则显示其物理 地址，并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的 次数，并

3、将相应页调入内存。如果 4 个内存块中均已装入该作业，则需进行页面转换。最后 显示其物理地址，并转下一条指令。在所有 320 条指令执行完毕后，请计算并显示作业运行 过程中发生的缺页率。 3置换算法：请分别考虑 OPT、FIFO 和 LRU 算法。 4作业中指令的访问次序按下述原则生成： 50%的指令是顺序执行的 25%的指令是均匀分布在前地址部分 25%的指令是均匀分布在后地址部分 具体的实施办法： 在0,319之间随机选取一条起始指令，其序号为 m 顺序执行下一条指令，即序号为 m+1 的指令 通过随机数，跳转到前地址部分0,m-1中的某条指令处，其序号为 m1； 顺序执行下一条指令，即序

4、号为 m1+1 的指令 通过随机数，跳转到后地址部分m1+2,319中的某条指令处，其序号为 m2; 顺序执行下一条指令，即序号为 m2+1 的指令 重复跳转到前地址部分、顺序执行、跳转到后地址部分、顺序执行的过程，直至执行 320 条指令。 三：设计思路 因为在程序运行的过程中，当我们访问一个页面时，倘若此页面不在内存当中，我们就需要 将其调入内存。 此时就产生了两个问题： 内存是否有空闲和倘若内存有空闲我们要将那个页 面调出的问题。这样的话就需要根据一定的算法来判断决定。我们大家都知道，算法的好坏 反映在程序执行的效率上面， 所以我们要根据不同的情况调用不同的算法。 这里我们有三种 置换算

5、法：1 最佳置换算法（Optimal） 2、先进先出法（First In First Out） 3、最近最久未 使用（Least Recently Used） 。所谓最佳置换算法，就是其所选择的被淘汰页是将来不再被使 用， 或者是在最远的将来才被访问的页面。 采用这种页面置换算法， 保证有最少的缺页率。 但由于目前还无法预知一个进程在内存的若干个页面中，哪个在最长的时间内不会被访问， 因而，现实中该算法是无法实现的。因此在该算法的模拟过程中，页面访问次序必须是给定 的，具体实现为：对每一个物理块设置一个整数型的访问标志位，当需要置换物理块中的某 一页时， 将每一个物理块中的页面号与当前需调入页

6、以后的每一页面号进行比较， 若物理块 中的页面号与所有的页面号都不同，则该页即为将来不再使用的页，将访问标记设置为 1000，表示将来不会用，设置为一个很大数；若找到页号相同的则将其访问次序记入访问标 记，比较访问标记，最大的即为最久不会被访问的，将其换出。所谓先进先出法，就是总是 淘汰最先进入内存的页面， 既选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。 在该算法的模拟 过程中，每当某一页面进入内存时（包括页面置换时页面的置入） ，物理块中各页面访问标 记自动加一，置换后，将置换页面所在的物理块中访问标记减一；这样能防止当物理块访问 标记出现两个以上相同的值的错误执行，更好地模拟了先进先出法。所谓最近最久未使用， 就是以最近的过去作为不久将来的近似， 将过去最长一段时间里不曾被使用的页面置换掉。 在该算法的模拟过程中，每当物理块中的页面被访问时，便将其访问标记置为1。以后每 执行一条指令， 便将物理块中各页面的访问标记加一， 需置换时访问标记最大的便是将要被 置换的。 四：文件系统结构