模擬請求頁式存儲管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和缺頁中斷并用先進(jìn)先出調(diào)度算法(FIFO)處理缺頁中斷

1、實(shí)驗(yàn)二 模擬請求頁式存儲管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和缺頁中斷，并用先進(jìn)先出調(diào)度算法FIFO處理缺頁中斷1內(nèi)容：模擬請求頁式存儲管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和缺頁中斷處理2思想：裝入新頁置換舊頁時(shí)，假設(shè)舊頁在執(zhí)行中沒有被修改正，那么不必將該頁重寫磁盤。因此，頁表中增加是否修改正的標(biāo)志，執(zhí)行“存指令和“寫指令時(shí)將對應(yīng)的修改標(biāo)志置成“1表示修改正，否那么為“0表示未修改正。頁表格式如下：頁號標(biāo)志頁架號修改標(biāo)志在磁盤上位置 3要求及方法： 設(shè)計(jì)一個(gè)地址轉(zhuǎn)換程序來模擬硬件的地址轉(zhuǎn)換和缺頁中斷。當(dāng)訪問的頁在主存時(shí)那么形成絕對地址，但不去模擬指令的執(zhí)行，可以輸出轉(zhuǎn)換后的絕對地址來表示一條指令已執(zhí)行完成。當(dāng)訪問的頁不在主存

2、中時(shí)，那么輸出“*頁號來表示硬件產(chǎn)生了一次缺頁中斷。模擬地址轉(zhuǎn)換流程見圖1。 編制一個(gè)FIFO頁面調(diào)度程序；FIFO頁面調(diào)度算法總是先調(diào)出作業(yè)中最先進(jìn)入主存中的哪一頁。因此可以用一個(gè)數(shù)組來表示或構(gòu)成頁號隊(duì)列。數(shù)組中每個(gè)元素是該作業(yè)已在主存中的頁面號，假定分配給作業(yè)的頁架數(shù)為m，且該作業(yè)開始的m頁已裝入主存，那么數(shù)組可由m個(gè)元素構(gòu)成。P0，P1，P2，Pm-1它們的初值為P0：=0，P1：=1，P2：=2，Pm-1：=m-1用一指針K指示當(dāng)要調(diào)入新頁時(shí)應(yīng)調(diào)出的頁在數(shù)組中的位置，K的初值為“0，當(dāng)產(chǎn)生缺頁中斷后，操作系統(tǒng)總是選擇PK所指出的頁面調(diào)出，然后執(zhí)行：PK：=要裝入的新頁頁號K：=(k+1

3、)mod m在實(shí)驗(yàn)中不必實(shí)際地啟動(dòng)磁盤執(zhí)行調(diào)出一頁和裝入一頁的工作，而用輸出“OUT調(diào)出的頁號和“IN要裝入的新頁頁號來模擬一次調(diào)出和裝入過程，模擬程序的流程圖見附圖1。按流程控制過程如下：提示：輸入指令的頁號和頁內(nèi)偏移和是否存指令，假設(shè)d為-1那么結(jié)束，否那么進(jìn)入流程控制過程，得P1和d，查表在主存時(shí)，絕對地址=P1×1024+d 假定主存中頁架大小為1024個(gè)字節(jié)，現(xiàn)有一個(gè)共7頁的作業(yè)，其副本已在磁盤上。系統(tǒng)為該作業(yè)分配了4個(gè)頁架，且該作業(yè)的第0頁至第3頁已裝入內(nèi)存，其余3頁未裝入主存，該作業(yè)的頁表如下：頁號標(biāo)志頁架號修改標(biāo)志在磁盤上位置015001111800122190013

4、3110021400022500023600121如果該作業(yè)依次執(zhí)行的指令序列如下表所示：操作頁號頁內(nèi)地址操作頁號頁內(nèi)地址+0070移位4053+1050+5023×2015存1037存3021取2078取0056+40016040存6084依次執(zhí)行上述指令調(diào)試你所設(shè)計(jì)的程序僅模擬指令的執(zhí)行，不考慮序列中具體操作的執(zhí)行。 為進(jìn)一步考察程序的執(zhí)行，可自行確定假設(shè)干組指令，運(yùn)行程序，核對執(zhí)行結(jié)果。4書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 實(shí)驗(yàn)題目； 程序中所用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及說明； 源程序并附上必要的說明； 按照指令的執(zhí)行序列，打印輸出結(jié)果：絕對地址或調(diào)出、調(diào)入的頁號。圖1 模擬算法流程#include "

5、;stdio.h"#define size 1024struct plistint number; int flag; int block; int modify; int location; ;struct plist p17=0,1,5,0,010,1,1,8,0,012,2,1,9,0,013,3,1,1,0,021,4,0,-1,0,022,5,0,-1,0,023,6,0,-1,0,121;struct ilistchar operation10;int pagenumber;int address;struct ilist p212="+",0,70,

6、"+",1,50,"*",2,15,"存",3,21,"取",0,56,"-",6,40,"移位",4,53,"+",5,23,"存",1,37,"取",2,78,"+",4,1,"存",6,84;main()int i,lpage,pflage,replacedpage,pmodify;/int p4=0,1,2,3;int k=0;int m=4;long memaddre

7、ss;printf("n 操作 t 頁號 t頁內(nèi)地址 標(biāo)志 絕對地址 修改頁號 頁架號 絕對地址n"); for(i=0;i<12;i+)lpage=p2i.pagenumber;pflage=p1lpage.flag;if(pflage=0)replacedpage=pk;pmodify=p1replacedpage.modify;pk=lpage;k=(k+1)%m;p1lpage.flag=1;/標(biāo)志位改為1p1lpage.block=p1replacedpage.block;p1replacedpage.block=-1;p1replacedpage.flag

8、=0;p1replacedpage.modify=0;memaddress=p1lpage.block*size+p2i.address;if(p2i.operation="save")p1lpage.modify=1;printf(" %st",p2i.operation);printf(" %dt",p2i.pagenumber);printf(" %dt",p2i.address);printf(" %dt",pflage);if(pflage=1)printf(" %dt",memaddress);elseprintf(" *%dt",p2i.pagenumber);if(pflage=1)printf(" t");elseprintf(" %d->%dt&