請求頁式存儲管理程序說明.doc

請求頁式存儲管理 1. 設計要求設計一個請求頁式存儲管理方案。并編寫模擬程序實現(xiàn)之。頁面淘汰算法采用 FIFO頁面淘汰算法，并且在淘汰一頁時，只將該頁在頁表中抹去。而不再判斷它是否被改寫過，也不將它寫回到輔存。方案提示： 1、產生一個需要訪問的指令地址流，它是一系列需要訪問的指令的地址。為不失一般性，你可以適當?shù)兀ㄓ萌斯ぶ付ǖ胤椒ɑ蛴秒S機數(shù)產生器）生成這個序列，使得 50的指令是順序執(zhí)行的。25的指令均勻地散布在前地址部分，25的地址是均勻地散布在后地址部分。2、指定合適的頁面尺寸（例如以 1K或2K為1頁）； 3、指定內存頁表的最大長度，并對頁表進行初始化； 4、每訪問一個地址時，首先要計算該地址所在的頁的頁號，然后查頁表，判斷該頁是否在主存如果該頁已在主存，則打印頁表情況；如果該頁不在主存且頁表未滿，則調入一頁并打印頁表情況；如果該頁不足主存且頁表已滿，則按 FIFO頁面淘汰算法淘汰一頁后調入所需的頁，打印頁表情況； 逐個地址訪問，直到所有地址訪問完畢。2. 問題分析分頁存儲管理，是將一個進程的邏輯地址空間分成若干個大小相等的片，稱為頁面或頁，并為各頁加以編號。相應地，也把內存空間分成與頁面相同大小的若干個存儲塊，稱為(物理)塊或頁框(frame)，在為進程分配內存時，以塊為單位將進程中的若干個頁分別裝入到多個可以不相鄰接的物理塊中系統(tǒng)為每個進程建立一個頁表，頁表給出邏輯頁號和具體內存塊號相應的關系。一個頁表中包含若干個表目，表目的自然序號對應于用戶程序中的頁號，表目中的塊號是該頁對應的物理塊號。請求頁式存儲管理方式是一種實現(xiàn)虛擬存儲器的方式，是指在進程開始運行之前，不是裝入全部頁面，而是裝入一個或零個頁面，之后根據(jù)進程運行的需要，動態(tài)裝入其它頁面。當內存空間已滿，而又需要裝入新的頁面時，則根據(jù)某種算法淘汰某個頁面，以便裝入新的頁面。請求頁式存儲管理主要需要解決以下問題：系統(tǒng)如何獲知進程當前所需頁面不在主存；當發(fā)現(xiàn)缺頁時，如何把所缺頁面調入主存；當主存中沒有空閑的頁框時，為了要接受一個新頁，需要把老的一頁淘汰出去，根據(jù)什么策略選擇欲淘汰的頁面。本程序中采用先來先服務的淘汰方式。3. 算法與數(shù)據(jù)結構請求分頁存儲管理方式當中用到的主要數(shù)據(jù)結構就是頁表項。與普通分頁管理存儲方式當中的頁表項相比，請求分頁存儲管理方式的頁表項要進行相應的補充，共程序在換進、換出內存時參考。具體而言，請求分頁存儲管理方式的頁表項一般包括以下幾項：頁號、駐留位、內存塊號、外存地址、訪問位、修改位、（存取控制、輔存地址）。其中，中斷位表示該頁是在內存還是在外存；訪問位表示該頁最近被訪問過，根據(jù)訪問位來決定淘汰哪頁；修改位用于查看此頁是否在內存中被修改過。本程序中采用的頁表項數(shù)據(jù)結構如下(由于以上所述的有些域在程序中用不到，因此進行了相應的簡化)：typedef struct pa /頁表項的數(shù)據(jù)結構int pn; /頁號int bn; /物理塊號bool s; /狀態(tài)位int ad; /外存地址 pageitem;另外，為了使用先進先出的頁面置換方法，還需要定義一個FIFO鏈表。具體數(shù)據(jù)結構如下：typedef struct p /頁標置換的FIFO鏈表int num; /記錄頁號struct p *next; flink;4. 程序流程圖5. 運行結果演示本程序利用VC編寫，在Visual Studio環(huán)境中調試通過。運行程序，將會提示輸入指令的邏輯地址，輸入之后，程序將按照請求分頁存儲管理方式來管理內存中的物理塊。程序的運行過程及運行結果如下： 歡迎使用請求分頁存儲管理方式模擬程序請輸入一個指令地址(00006144): 0100 此指令頁號為0 此頁面已調入內存當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 0 0 1 20000請輸入一個指令地址(00006144): 1240 此指令頁號為1 此頁面已調入內存當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 0 0 1 20000 1 47 1 21024請輸入一個指令地址(00006144): 0333 此指令頁號為0 此頁面已在內存中當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 0 0 1 20000 1 47 1 21024請輸入一個指令地址(00006144): 0431 此指令頁號為0 此頁面已在內存中當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 0 0 1 20000 1 47 1 21024請輸入一個指令地址(00006144): 5146 此指令頁號為5 此頁面已調入內存當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 0 0 1 20000 1 47 1 21024 5 235 1 25120請輸入一個指令地址(00006144): 6487請輸入一個指令地址(00006144): 5478 此指令頁號為5 此頁面已在內存中當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 0 0 1 20000 1 47 1 21024 5 235 1 25120請輸入一個指令地址(00006144): 4234 此指令頁號為4 此頁面已調入內存,頁號為0的頁面被置換出來當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 1 47 1 21024 4 188 1 24096 5 235 1 25120請輸入一個指令地址(00006144): 2014 此指令頁號為1 此頁面已在內存中當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 1 47 1 21024 4 188 1 24096 5 235 1 25120請輸入一個指令地址(00006144): 2654 此指令頁號為2 此頁面已調入內存,頁號為1的頁面被置換出來當前內存中物理塊的情況 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 外存地址 2 94 1 22048 4 188 1 24096 5 235 1 25120請輸入一個指令地址(00006144