计算机操作系统（第四版）实验5答案

完整虚拟存储管理器实验报告！一、实验目的请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟，有助于理解虚拟存储技术的特点，并加深对请求页式虚存管理的页面调度算法的理解。二、实验环境 Turbo C 2.0/3.0或VC++6.0三、实验内容本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。其中虚页的个数可以事先给定（例如10个），对这些虚页访问的页地址流（其长度可以事先给定，例如20次虚页访问）可以由程序随机产生，也可以事先保存在文件中。要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。程序应允许通过为该进程分配不同的实页数，来比较两种置换算法的稳定性。四、实验说明 1．设计中虚页和实页的表示本设计利用C语言的结构体来描述虚页和实页的结构。pnpfntimepnpfnnext 虚页结构 实页结构在虚页结构中，pn代表虚页号，因为共10个虚页，所以pn的取值范围是0—9。pfn代表实页号，当一虚页未装入实页时，此项值为-1；当该虚页已装入某一实页时，此项值为所装入的实页的实页号pfn。time项在FIFO算法中不使用，在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。在实页结构中，pn代表虚页号，表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。pfn代表实页号，取值范围（0—n-1）由动态指派的实页数n所决定。next是一个指向实页结构体的指针，用于多个实页以链表形式组织起来，关于实页链表的组织详见下面第4点。2．关于缺页次数的统计为计算命中率，需要统计在20次的虚页访问中命中的次数。为此，程序应设置一个计数器count，来统计虚页命中发生的次数。每当所访问的虚页的pfn项值不为-1，表示此虚页已被装入某实页内，此虚页被命中，count加1。最终命中率=count/20*100%。3．LRU算法中“最近最久未用”页面的确定为了能找到“最近最久未用”的虚页面，程序中可引入一个时间计数器countime，每当要访问一个虚页面时，countime的值加1，然后将所要访问的虚页的time项值设置为增值后的当前countime值，表示该虚页的最后一次被访问时间。当LRU算法需要置换时，从所有已分配实页的虚页中找出time值为最小的虚页就是“最近最久未用”的虚页面，应该将它置换出去。4．算法中实页的组织因为能分配的实页数n是在程序运行时由用户动态指派的，所以应使用链表组织动态产生的多个实页。为了调度算法实现的方便，可以考虑引入free和busy两个链表：free链表用于组织未分配出去的实页，首指针为free_head，初始时n个实页都处于free链表中；busy链表用于组织已分配出去的实页，首指针为busy_head，尾指针为busy_tail，初始值都为null。当所要访问的一个虚页不在实页中时，将产生缺页中断。此时若free链表不为空，就取下链表首指针所指的实页，并分配给该虚页。若free链表为空，则说明n个实页已全部分配出去，此时应进行页面置换：对于FIFO算法要将busy_head 所指的实页从busy链表中取下，分配给该虚页，然后再将该实页插入到busy链表尾部；对于LRU算法则要从所有已分配实页的虚页中找出time值为最小的虚页，将该虚页从装载它的那个实页中置换出去，并在该实页中装入当前正要访问的虚页。～

包括程序，使用说明，课设报告 依据操作系统课程所介绍的虚拟内存实现方案，按照内核代码的实现原则， 设计和实现一个段页虚拟存储管理系统的模型。 系统包含两个部分，一个部分是按内核代码原则设计的固定分区分配存储管 理系统，由一系列的函数组成；另一个部分是演示系统，调用固定分区分配存储 管理系统的相应函数，以让其运行，同时用字符界面作为系统的展示界面，以展 示系统的运行状态，显示系统的关键数据结构的内容。 具体包括： ·首先分配一片较大的内存空间和一段磁盘空间，作为程序运行的可用存储空间 和外存兑换区； ·建立应用程序的模型，包括分段结构在内； ·建立进程的基本数据结构及相应算法 ·建立管理存储空间的基本存储结构。 ·建立管理段页的基本数据结构与算法。 ·设计存储空间的分配与回收算法； ·实现缺页中段支持的逻辑地址到物理地址转换，实现虚拟存储器； ·提供信息转储功能，可将存储信息存入磁盘，也可从磁盘读入 操作系统：Windows10。 开发工具：Visual Studio 2017

1、任意给出一组页面访问顺序（如页面走向是1、2、5、7、5、7、1、4、3、5、6、4、3、2、1、5、2）。 2、分配给该作业一定的物理块（如3块、4块等）。 3、利用OPT,FIFO,LRU页面置换算法模拟页面置换过程并计算其缺页率。 4、每访问一个页面均需给出内存中的内容（内存中的页面号），若有淘汰还需给出淘汰的页面号。 5、通过给出特殊的页面访问顺序，分配不同的物理块，利用FIFO算法计算其缺页率，进一步理解Belady现象。 6、（附加）实现CLOCK置换算法，修改位可在确定页面号时直接任意给出。

模拟分页式虚拟存储管理（操作系统）

包含【代码】+【课设报告】+【演示ppt】 系统应该包含两个部分，一个部分是按内核代码原则设计的请求分段存储管理系统，由一系列的函数组成；另一个部分是演示系统，调用请求分段存储管理系统的相应函数，以让其运行，同时提供系统的展示界面，可以是GUI或者字符界面，以展示系统的运行状态，显示系统的关键数据结构的内容。 具体包括： 1.首先分配一片较大的内存空间和一段磁盘空间，作为程序运行的可用存储空间和外存兑换区； 2.建立应用程序的模型，包括分段结构在内； 3.建立进程的基本数据结构及相应算法 4.建立管理存储空间的基本存储结构。 5.建立管理段的基本数据结构与算法。 6.设计存储空间的分配与回收算法； 7.实现缺段中断支持的逻辑地址到物理地址转换，实现虚拟存储器； 8.提供信息转储功能，可将存储信息存入磁盘，也可从磁盘读入；

程序完成段页式虚拟存储管理存储分配、地址重定位和缺页中断处理 　　　为一个进程的内存申请（多少个段，每个段多大）分配内存，当一个进程（完成）结束时回收内存； 　　　（2）对一个给定逻辑地址，判断其是否缺段、缺页，若不缺段、不缺页，则映射出其物理地址； 　　　（3）若缺段则进行缺段中断处理，若缺页则进行缺页中断处理。 　　　假定内存64K，内存块（页框）1K，进程逻辑地址空间最大16个段，每个段最大64K。假设进程运行前未预先装入任何地址空间。 　　　输出每次存储分配/回收时，内存自由块分布情况、相关进程的段表和页表信息。

页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断

模拟设计段式虚拟存储管理中地址转换 页式段式管理

模拟分页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断，以及用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断。 用高级语言编写和调试一个简单的文件系统，模拟文件管理的工作过程。（题目四） 包含详细实验报告·