虛擬存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、-、實(shí)驗(yàn)題目虛擬存儲(chǔ)器模擬分頁(yè)式存儲(chǔ)管理中硬件的地址轉(zhuǎn)換和產(chǎn)生缺頁(yè)中斷。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笤谟?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(guò)本實(shí)驗(yàn)幫助同學(xué) 理解在分頁(yè)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(yè)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(yè)先裝入主存且啟動(dòng)執(zhí)行。為此，在為作業(yè)建立頁(yè) 表時(shí)，應(yīng)說(shuō)明哪些頁(yè)已在主存，哪些頁(yè)尚未裝入主存，頁(yè)

2、表的格式為：頁(yè)號(hào)標(biāo)志主存塊 號(hào)在磁盤上的位置其中，標(biāo)志用來(lái)表示對(duì)應(yīng)頁(yè)是否已經(jīng)裝入王存，標(biāo)志位=1，則表示該頁(yè)已經(jīng)在主存，標(biāo)志位=0，則表示該頁(yè)尚未裝入主存。主存塊號(hào)用來(lái)表示已經(jīng)裝入主存的頁(yè)所占的塊號(hào)。在磁盤上的位置用來(lái)指出作業(yè)副本的每一頁(yè)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(yè)號(hào)和單元 號(hào)，硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)按頁(yè)號(hào)查頁(yè)表，若該頁(yè)對(duì)應(yīng)標(biāo)志為“1”，則表示 該頁(yè)已在主存，這時(shí)根據(jù)關(guān)系式：絕對(duì)地址二塊號(hào)X塊長(zhǎng)+單元號(hào)計(jì)算出欲訪問(wèn)的主存單元地址。如果塊長(zhǎng)為2的幕次，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(wèn)的頁(yè)對(duì)應(yīng)標(biāo)志為

3、“0”，則表示該頁(yè)不在主存，這時(shí)硬件發(fā)“缺頁(yè)中斷” 信號(hào)，有操作系統(tǒng)按該頁(yè)在磁盤上的位置，把該頁(yè)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(lái)模擬硬件的地址轉(zhuǎn)換工作。當(dāng)訪問(wèn)的頁(yè)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(lái)代替一條指令的執(zhí)行。當(dāng)訪問(wèn)的頁(yè)不在主存時(shí)，則輸出“*該頁(yè)頁(yè)號(hào)”， 表示產(chǎn)生了一次缺頁(yè)中斷。該模擬程序的算法如圖2-1。圖2-1地址轉(zhuǎn)換模擬算法（4）假定主存的每塊長(zhǎng)度為128個(gè)字節(jié)；現(xiàn)有一個(gè)共七頁(yè)的作業(yè)，其中第0頁(yè) 至第3頁(yè)已經(jīng)裝入主存，其余三頁(yè)尚未裝入主存；該作業(yè)的頁(yè)表為：015011118012219013311

4、021400225002360121如果作業(yè)依次執(zhí)行的指令序列為:操作頁(yè)號(hào)單元 號(hào)操作頁(yè)號(hào)單元 號(hào)+070移位4053+150+5023X215存1037存321取2078取056+4001640存6084(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 128struct page (int number;

5、int flag;int frame;int location;int change;struct action (char operate;int pageNum;int offset;struct page pageTableN; list actionForm;void init() (page page0 = 0,0,5,11,0;pageTable0 = page0;page page1 = 1,1,8,12,0;pageTable1 = page1;page page2 = 2,1,9,13,0;pageTable2 = page2;page page3 = 3,1,1,21,0;

6、pageTable3 = page3;page page4 = 4,0,-1,22,0;pageTable4 = page4;page page5 = 5,0,-1,23,0;pageTable5 = page5;page page6 = 6,0,-1,121,0;pageTable6 = page6;/pageTable7 = page6;pageTable8 = page6;pageTable9 = page6;pageTable10 = page6;對(duì)PQ的初始化/*for(int i=0; iMEMORYBLOK; i+) Qi = -1;for(i=0; iMEMORYBLOK; i

7、+) Pi = -1;for(i=0;iN;i+)if(pageTablei.flag = 1) PK=i;K = (K+1)%MEMORYBLOK;for(i=0; iN; i+) (if(pageTablei.flag = 1) (int frame = pageTablei.frame;Qframe = pageTablei.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;actio

8、n 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_ba

9、ck(a9);actionForm.push_back(a10);actionForm.push_back(a11);actionForm.push_back(a12);void run() while( !actionForm.empty() ) action a = actionForm.front();cout*en dl;if(a.operate=s)cout操作：存頁(yè)號(hào)：a.pageNum 偏移量： a.offsetendl;else if(a.operate=g)cout操作：取頁(yè)號(hào)：a.pageNum 偏移量： a.offsetendl;else if(a.operate=y)c

10、out操作：移位頁(yè)號(hào)：a.pageNum 偏移量： a.offsetendl; elsecout操作：a.operate 頁(yè)號(hào)：a.pageNum 偏移量： a.offsetendl;int pageNum = a.pageNum;/如果不在主存中if (pageTablepageNum.flag = 0) (cout*pageNumendl;/計(jì)算絕對(duì)地址else(int result;result = pageTablepageNum.frame*LENGTH + a.offset;cout絕對(duì)地址為：pageTablepageNum.frame*LENGTH+a.offset=result endl;pageTablepageNum.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)