虛擬存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)題目

虛擬存儲(chǔ)器——模擬分頁式存儲(chǔ)管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和產(chǎn)生缺頁中斷。

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙��?/p>

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了提高主存利用率，往往把輔助存儲(chǔ)器（如磁盤）作為主存儲(chǔ)器的擴(kuò)充，使多道運(yùn)行的作業(yè)的全部邏輯地址空間總和可以超出主存的絕對(duì)地址空間。用這種辦法擴(kuò)充的主存儲(chǔ)器稱為虛擬存儲(chǔ)器。通過本實(shí)驗(yàn)幫助同學(xué)理解在分頁式存儲(chǔ)管理中怎樣實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器。

三、環(huán)境（軟、硬件平臺(tái)）

軟件：c++6.0

硬件：pc機(jī)

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟

（1） 分頁式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)是把作業(yè)信息的副本存放在磁盤上，當(dāng)作業(yè)被選中

時(shí)，可把作業(yè)的開始幾頁先裝入主存且啟動(dòng)執(zhí)行。為此，在為作業(yè)建立頁

其中，標(biāo)志----用來表示對(duì)應(yīng)頁是否已經(jīng)裝入主存，標(biāo)志位=1，則表示該

頁已經(jīng)在主存，標(biāo)志位=0，則表示該頁尚未裝入主存。

主存塊號(hào)----用來表示已經(jīng)裝入主存的頁所占的塊號(hào)。

在磁盤上的位置----用來指出作業(yè)副本的每一頁被存放在磁盤上的位置。

（2） 作業(yè)執(zhí)行時(shí)，指令中的邏輯地址指出了參加運(yùn)算的操作存放的頁號(hào)和單元

號(hào)，硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)按頁號(hào)查頁表，若該頁對(duì)應(yīng)標(biāo)志為“1”，則表示該頁已在主存，這時(shí)根據(jù)關(guān)系式：

絕對(duì)地址=塊號(hào)×塊長+單元號(hào)

計(jì)算出欲訪問的主存單元地址。如果塊長為2的冪次，則可把塊號(hào)作為高地址部分，把單元號(hào)作為低地址部分，兩者拼接而成絕對(duì)地址。若訪

問的頁對(duì)應(yīng)標(biāo)志為“0”，則表示該頁不在主存，這時(shí)硬件發(fā)“缺頁中斷”信號(hào)，有操作系統(tǒng)按該頁在磁盤上的位置，把該頁信息從磁盤讀出裝入主存后再重新執(zhí)行這條指令。

（3） 設(shè)計(jì)一個(gè)“地址轉(zhuǎn)換”程序來模擬硬件的地址轉(zhuǎn)換工作。當(dāng)訪問的頁在主

存時(shí)，則形成絕對(duì)地址，但不去模擬指令的執(zhí)行，而用輸出轉(zhuǎn)換后的地址來代替一條指令的執(zhí)行。當(dāng)訪問的頁不在主存時(shí)，則輸出“* 該頁頁號(hào)”，表示產(chǎn)生了一次缺頁中斷。該模擬程序的算法如圖2-1。

（4）假定主存的每塊長度為128個(gè)字節(jié)；現(xiàn)有一個(gè)共七頁的作業(yè)，其中第0頁至第3頁已經(jīng)裝入主存，其余三頁尚未裝入主存；該作業(yè)的頁表為：

如果作業(yè)依次執(zhí)行的指令序列為：

（4） 運(yùn)行設(shè)計(jì)的地址轉(zhuǎn)換程序，顯示或打印運(yùn)行結(jié)果。因僅模擬地址轉(zhuǎn)換，并

不模擬指令的執(zhí)行，故可不考慮上述指令序列中的操作。

五、運(yùn)行代碼

#include

#include "list"

using namespace std;

#define N 11

#define M 12

#define MEMORYBLOK 10

#define LENGTH 128

struct page {

int number;

int flag;

int frame;

int location;

int change;

};

struct action {

char operate;

int pageNum;

int offset;

};

struct page pageTable[N];

list actionForm;

void init() {

page p第一文庫網(wǎng)age0 = {0,0,5,11,0};

pageTable[0] = page0;

page page1 = {1,1,8,12,0};

pageTable[1] = page1;

page page2 = {2,1,9,13,0};

pageTable[2] = page2;

page page3 = {3,1,1,21,0};

pageTable[3] = page3;

page page4 = {4,0,-1,22,0};

pageTable[4] = page4;

page page5 = {5,0,-1,23,0};

pageTable[5] = page5;

page page6 = {6,0,-1,121,0};

pageTable[6] = page6;

//

pageTable[7] = page6;

pageTable[8] = page6;

pageTable[9] = page6;

pageTable[10] = page6;

//對(duì)PQ的初始化

/*for(int i=0; i

Q[i] = -1;

}

for(i=0; i

P[i] = -1;

}

for(i=0;i

if(pageTable[i].flag == 1){

P[K]=i;

K = (K+1)%MEMORYBLOK;

}

}

for(i=0; i

if(pageTable[i].flag == 1) {

int frame = pageTable[i].frame;

Q[frame] = pageTable[i].number;

}

}*/

action a1={'+',1,70};

action a2={'+',1,50};

action a3={'*',2,15};

action a4={'s',3,21};

action a5={'g',0,56};

action a6={'-',6,40};

action a7={'y',4.53};

action a8={'+',5,23};

action a9={'s',1,37};

action a10={'g',2,78};

action a11={'+',4,1};

action a12={'s',6,84};

actionForm.push_back(a1);

actionForm.push_back(a2);

actionForm.push_back(a3);

actionForm.push_back(a4);

actionForm.push_back(a5);

actionForm.push_back(a6);

actionForm.push_back(a7);

actionForm.push_back(a8);

actionForm.push_back(a9);

actionForm.push_back(a10);

actionForm.push_back(a11);

actionForm.push_back(a12);

}

void run() {

while( !actionForm.empty() ) {

action a = actionForm.front();

cout

if(a.operate=='s')

cout

else if(a.operate=='g')

cout

else if(a.operate=='y')

cout

else

cout

int pageNum = a.pageNum;

//如果不在主存中

if (pageTable[pageNum].flag == 0) {

cout

}

//計(jì)算絕對(duì)地址

else{

int result;

result = pageTable[pageNum].frame*LENGTH + a.offset; cout

"

pageTable[pageNum].change = 1;

}

actionForm.pop_front();

}

}

main() {

init();

run();

return 0;

}

六、運(yùn)行結(jié)果

七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

有了上一次的實(shí)驗(yàn)，我對(duì)c++6.0這一軟件已經(jīng)有了而初步的認(rèn)識(shí)，在本次上機(jī)前我對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了玉溪，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也有了初步的了解，在具體的實(shí)驗(yàn)操作過程中，主要考驗(yàn)的是細(xì)心和耐心，一旦某個(gè)細(xì)節(jié)忽略了就很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，造成大量時(shí)間的浪費(fèi)，所以在做一些細(xì)節(jié)步驟的時(shí)候一定要細(xì)心和耐心。最后是驗(yàn)證，通過驗(yàn)證我們可以對(duì)許多理論知識(shí)有新的理解。

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，四節(jié)課的時(shí)間讓我虛擬存儲(chǔ)器以及它的功能有了深刻的了解，對(duì)書本上的知識(shí)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也學(xué)到了課本上學(xué)不到的知識(shí)。

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