文档介绍：操作系统实验实验五虚拟存储器管理学号 1115102015 姓名方茹班级 11 电子 A华侨大学电子工程系实验五虚拟存储器管理实验目的 1、理解虚拟存储器概念。 2、掌握分页式存储管理地址转换盒缺页中断。实验内容与基本要求 1、模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。分页式虚拟存储系统是把作业信息的副本存放在磁盘上,当作业被选中时,可把作业的开始几页先装入主存且启动执行。为此,在为作业建立页表时,应说明哪些页已在主存,哪些页尚未装入主存。作业执行时,指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作存放的页号和单元号,硬件的地址转换机构按页号查页表,若该页对应标志为“1”,则表示该页已在主存,这时根据关系式“绝对地址=块号×块长+单元号”计算出欲访问的主存单元地址。如果块长为 2 的幂次,则可把块号作为高地址部分,把单元号作为低地址部分,两者拼接而成绝对地址。若访问的页对应标志为“0”,则表示该页不在主存,这时硬件发“缺页中断”信号, 有操作系统按该页在磁盘上的位置,把该页信息从磁盘读出装入主存后再重新执行这条指令。设计一个“地址转换”程序来模拟硬件的地址转换工作。当访问的页在主存时,则形成绝对地址,但不去模拟指令的执行,而用输出转换后的地址来代替一条指令的执行。当访问的页不在主存时,则输出“*该页页号”,表示产生了一次缺页中断。 2、用先进先出页面调度算法处理缺页中断。 FIFO 页面调度算法总是淘汰该作业中最先进入主存的那一页,因此可以用一个数组来表示该作业已在主存的页面。假定作业被选中时, 把开始的 m个页面装入主存,则数组的元素可定为 m个。实验报告内容 1、分页式存储管理和先进先出页面调度算法原理。分页式存储管理的基本思想是把内存空间分成大小相等、位置固定的若干个小分区,每个小分区称为一个存储块,简称块,并依次编号为 0,1,2,3,……,n块,每个存储块的大小由不同的系统决定,一般为 2的n 次幂,如 1KB ,2 KB ,4 KB 等,一般不超过 4 KB 。而把用户的逻辑地址空间分成与存储块大小相等的若干页,依次为 0,1,2,3,……, m 页。当作业提出存储分配请求时,系统首先根据存储块大小把作业分成若干页。每一页可存储在内存的任意一个空白块内。此时,只要建立起程序的逻辑页和内存的存储块之间的对应关系,借助动态地址重定位技术,原本连续的用户作业在分散的不连续存储块中,就能够正常投入运行。先进先出页面调度算法根据页面进入内存的时间先后选择淘汰页面,先进入内存的页面先淘汰,后进入内存的后淘汰。本算法实现时需要将页面按进入内存的时间先后组成一个队列,每次调度队首页面予以淘汰。程序流程图。 1、地址转换程序流程图 2、 FIFO 页面置换算法程序流程图开始取一条指令取指令中访问的页号查页表该页标志=1 ? 形成绝对地址输出绝对地址输出“*”页号表示发生缺页中断有后续指令? 结束取下一条指令 Y YN N 开始取一条指令取指令中访问的页号查页表该页标志=1 ? 形成绝对地址是内存指令? 置该页修改标志为 1 输出绝对地址有后继指令? 取下一条指令结束当前页是否被更新? 将该页更新标志置为 0 置换出当前页输出被置换出去的页面显示被调入的页面设置被调入页面的相关属性修改页表 YYYY N (产生缺页中断) NNN 模拟 FIF O 页面调度模拟硬件地址转换程序及其注释#include<cstdio> #include<cstring> #define SizeOfPage 100 #define SizeOfBlock 128 #define M4 // 主存中放 4 个页面 struct info// 页表信息结构体{ bool flag;// 页标志, 1 表示该页已在主存, 0 表示该页不在主存 long block;// 块号 long disk;// 在磁盘上的位置 bool dirty;// 更新标志}pagelist[SizeOfPage]; long po;// 队列标记 long P[M];// 假设内存中最多允许 M 个页面 void init_ex1() { memset(pagelist,0,sizeof(pagelist));// 内存空间初始化/* 分页式虚拟存储系统初始化*/ pagelist[0].flag=1; pagelist[0].block=5; pagelist[0].disk=011; pagelist[1].flag=1; pagelist[1].block=8; pagelist[1].disk=012; pagelist[2].flag=1; pagelist[2].block=9; pagelist[2].disk=013; pagelist[3].flag=1; pag