版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、 网络操作系统课 程 设 计 报 告 书题 目:请求调页存储管理方式的模拟 dns协议模拟实现 学 号:081007111 2010 年 12 月 1 日目录 五、请求调页存储管理方式的模拟1 设计思想说明-32 文件系统结构的说明-43 数据结构的说明-54 各模块的算法流程图-55 程序清单:注意加注释-76 使用说明书-187 体会,建议-19七、dns协议模拟实现 1 程序源码-202 操作步骤-223 运行结果-23 五、请求调页存储管理方式的模拟通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟,加深对请求调页系统的原理和实现过程的理解。题目要求1假设每个页面中可存放10条指令,分配给
2、作业的内存块数为4。2用c语言或c+语言模拟一个作业的执行过程,该作业共有320条指令,即它的地址空间为32页,目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中,如果所访问的指令已在内存,则显示其物理地址,并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存,则发生缺页,此时需记录缺页的次数,并将相应页调入内存。如果4个内存块均已装入该作业,则需进行页面置换,最后显示其物理地址,并转下一条指令。在所有320指令执行完毕后,请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。3置换算法:请分别考虑最佳置换算法(opt)、先进先出(fifo)算法和最近最久未使用(lru)算法。4作业中指令的访问次序按下述原则生成;50%的
3、指令是顺序执行的;25%的指令是均匀分布在前地址部分;25%的指令均匀分布在后地址部分。具体的实现办法是:(1)在0,319之间随机选取一条起始执行指令,其序号为m;(2)顺序执行下一条指令,其序号为m+1条指令;(3)通过随机数,跳转到前地址部分0,m-1中的某条指令处,其序号为m1;(4)顺序执行下一条指令,即序号为m1+1的指令;(5)通过随机数,跳转到后地址部分m1+2,319中的某条指令处,其序号为m2;(6)顺序执行下一条指令,则序号为m2+1的指令;(7)重复跳转到前地址部分,顺序执行,跳转到后地址部分;顺序执行的过程,直至执行320条指令。1 设计思路 在进程运行过程中,若其所
4、要访问的页面不在内存时,需把它们调入内存,但内存已无空闲空间时,为了保证该进程能正常运行,系统必须从内存中调出一页程序或数据,送磁盘的对换区中。但应将哪个页面调出,所以需要根据一定的算法来确定。在这一过程中,选择换出页面的算法称为页面置换算法。一个好的页面置换算法,应具有较低的页面更换频率。页面置换算法的好坏,将直接影响到系统的性能。以下分别是实验要求的两个页面置换算法的介绍及其设计思想。(1)先进先出法该算法总是淘汰最先进入内存的页面,既选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。在该算法的模拟过程中,每当页面被置换进入内存时,将置换页面所在的物理块中访问标记设为-1;并且每执行一次指令,便将物
5、理块的访问标记自动加1,需要置换时将访问标记最大的物理块中的页面置换出去,这样能防止当物理块访问标记出现两个以上相同的值的错误执行,更好地模拟了先进先出法;(2)最近最久未使用 该算法以最近的过去作为不久将来的近似, 将过去最长一段时间里不曾被使用的页面置换掉。在该算法的模拟过程中,每当物理块中的页面被访问时(包括原先存在的和后来置换进入的页面),便将其物理块访问标记置为1。以后每执行一条指令,便将物理块中各页面的访问标记加1,需置换时访问标记最大的便是将要被置换的。2文件系统结构的说明3数据结构的说明4各模块的算法流程图(1)整体流程图(2)lru算法流程图(3)lru算法流程图5 程序清单
6、#include#include#include#include#define bsize 4typedef struct block /声明一种新类型物理块类型 int pagenum; /页号int accessed; /访问标识符,其值表示多久未被访问block;int pc; /程序计数器,用来记录指令的序号int n; /缺页计数器,用来记录缺页的次数static int temp320; /用来存储320条随机数block blockbsize; /定义一大小为4的物理块数组/*void init(); /程序初始化函数int findexist(int curpage); /查找
7、物理块中是否有该页面int findspace(); /查找是否有空闲物理块int findreplace(); /查找应予置换的页面void display(); /显示void suijishu(); /产生320条随机数,显示并存储到temp320void pagestring(); /显示调用的页面队列void lru(); / lru算法void fifo(); /fifo算法/*void init() /初始化物理块 for(int i=0;ibsize;i+) blocki.pagenum=-1; /空闲物理块 blocki.accessed=0; pc=n=0; /-int f
8、indexist(int curpage) /查找物理块中是否有该页面 for(int i=0; ibsize; i+)if(blocki.pagenum = curpage ) return i; /检测到内存中有该页面,返回block中的位置 return -1; /没有则返回-1/-int findspace() /查找是否有空闲物理块 for(int i=0; ibsize; i+) if(blocki.pagenum = -1) return i; /找到空闲的block,返回block中的位置 return -1; /找不到则返回-1/-int findreplace() /查找应
9、予置换的页面 int pos = 0; for(int i=0; iblockpos.accessed) pos = i; /找到应予置换页面,返回block中位置 return pos;/-void display(int space) /显示 for(int i=0; ibsize; i+) if(blocki.pagenum != -1) /物理块不空 printf( %02d ,blocki.pagenum); cout调入的页面是:blockspace.pagenum 其物理块的地址是:&blockspace; coutendl;/-void suijishu(int pc) /产生
10、随机数 int flag=0; cout*按照要求产生的320个随机数:*endl; for(int i=0;i320;i+) tempi=pc;if(flag%2=0) pc=+pc%320; /产生50%的顺序执行指令(flag=0或2时顺序执行) if(flag=1) pc=rand()% (pc-1); /产生25%的均匀分布在前地址部分指令 if(flag=3) pc=pc+1+(rand()%(320-(pc+1); /产生25%的均匀分布在后地址部分指令 flag=+flag%4;printf( %03d,tempi); if(i+1)%10=0) coutendl; /-voi
11、d pagestring() /显示调用的页面队列 for(int i=0;i320;i+) printf( %02d,tempi/10); if(i+1)%10=0) coutendl;/-void lru() / lru算法(最近最少使用算法)int exist,space,position ;int curpage; for(int i=0;i320;i+) if(i%100=0) getch(); /getch直接从键盘获取键值pc=tempi; /指令在数组中的位置 curpage=pc/10; /指令所在页面 exist = findexist(curpage); /查找物理块中是
12、否有该页面,若有返回物理块号 if(exist=-1) /物理块中不存在该页space = findspace(); /查找是否有空闲物理块 if(space != -1) /有空闲物理块blockspace.pagenum = curpage; display(space); n=n+1; else /无空闲物理块,则寻找置换页面 position = findreplace(); /查找应予置换的页面 blockposition.pagenum = curpage; blockposition.accessed = -1; /恢复刚调入的block中页面accessed为-1 displa
13、y(position); n+; else blockexist.accessed = -1;/恢复存在的并刚访问过的block中页面accessed为-1for(int i=0; ibsize; i+) if(blocki.pagenum != -1) /物理块不空printf( %02d ,blocki.pagenum);cout指令已经存在! 其物理块地址为:&blockexistendl; for(int j=0; j4; j+) /物理块中各页面的访问标记加1 blockj.accessed+;cout缺页次数:nendl;cout缺页率:(n/320.0)*100%endl;/-v
14、oid fifo() /fifo算法(先进先出算法)int exist,space,position ;int curpage; for(int i=0;i320;i+) if(i%100=0) getch(); /getch直接从键盘获取键值pc=tempi; curpage=pc/10; exist = findexist(curpage); /查找物理块中是否有该页面 if(exist=-1) /物理块中不存在该页 space = findspace(); /查找是否有空闲物理块 if(space != -1) /有空闲物理块blockspace.pagenum = curpage; d
15、isplay(space); n=n+1; else /无空闲物理块,则寻找置换页面 position = findreplace(); /查找应予置换的页面 blockposition.pagenum = curpage; display(position); n+; blockposition.accessed=-1; /置换页面所在的物理块中访问标记设为-1 else /若存在该页 for(int i=0; ibsize; i+) if(blocki.pagenum != -1) /物理块不空printf( %02d ,blocki.pagenum);cout指令已经存在! 其物理块地址
16、为:&blockexistendl; for(int j=0; jbsize; j+) /物理块中各页面访问标记自动加1 blockj.accessed+; cout缺页次数:nendl;cout缺页率:(n/320.0)*100%endl;/*void main() int select; coutpc; /随机选取一条起始执行指令 if(pc=1&pc=319) suijishu(pc); /产生随机数 cout*对应的调用页面队列*endl; pagestring(); /显示调用的页面队列 do cout*endl; cout-1:lru 2:fifo 3:退出 -endl; cout
17、*endl; coutselect; cout*endl; init(); switch(select) case 1:cout最近最久未使用置换算法lru:endl; cout*endl; lru(); break; case 2:cout先进先出置换算法fifo:endl; cout*endl; fifo(); break; default: ; while(select!=3); else cout输入非法数据!;6使用说明书本程序能通过输入第一条指令号(用3位整数代表指令号),产生320个随机数,并以每行10个显示出来。再把这320个随机数转换成对应的页面号,并以每行10个显示出来。然
18、后,通过输入选择键,分别执行两个置换算法。各个置换算法能显示页面置换的情况,如果所访问的指令已在内存,则显示“该指令已经存在”并显示其物理地址;如果所访问的指令还未装入内存,则显示“调入的页面是。”,并显示其调入后的物理地址。所有指令执行完毕后显示缺页次数,和缺页率。基本实现了对请求调页存储器管理方式的模拟。本程序的另一个亮点是使用getch( )使程序的执行过程能够暂停。本程序基本实现了实验要求,自我感觉程序不够精练,可读性不高,还要进一步改进。6. 运行结果及分析7体会,建议通过本次操作系统实验,使我们对操作系统这门课程有了更进一步的认识和了解,通过模拟实现请求页式存储管理的几种基本页面置
19、换算法,了解虚拟储技术的特点。通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟,加深对请求调页系统的原理和实现过程的理解。本实验的难点之一在于如何用c语言按要求模拟生成随机指令,即50%的指令是顺序执行的,25%的指令是均匀分布在前地址部分,25%的指令是均匀分布在后地址部分,小组花了大量时间讨论和研究该算法,并参考了相关的资料、运用了随机函数,最终通过一个函数suiji(int pc)予以实现。第二,如何较好地模拟出先进先出算法(fifo)、最近最少使用算法(lru)也花费了较多时间。在本次设计过程中,用到了许多c+的基本知识和操作系统的基本原理,是对平时所学知识的一次考验,尽管这些知识都学过
20、,但运用到实际时,却不知从何下手,而且错误不断,往往为了找一个错误而花了大量的时间,这是专业知识掌握不够,缺乏实践动手能力的表现。在设计的过程中我们发现了许多自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,以后还要多加努力。总之,通过该实验,我们了解到编写程序不是首要任务,而是一种实现手段。我们最重要的是如何做好需求分析和理清思路,做出正确、简洁的流程设计,这样可以达到事半功倍的效果。七、dns协议模拟实现dns协议为应用层协议,可实现ip地址和主机名之间的转换。参考程序如下:1程序源代码:#include#include#include #pragma comment(li
21、b,ws2_32.lib)/主文件/ int main() word wversionrequested=makeword(1,1); wsadata wsadata;/初始化 windows sockets api/ if(wsastartup(wversionrequested,&wsadata) printf(wsastartup failed%sn,wsagetlasterror(); return -1; char hostname256;/获得本主机名/ int res=gethostname(hostname,sizeof(hostname); if(res!=0)/错误处理/
22、printf(error:%un,wsagetlasterror(); return -1; printf(本主机名为:%sn,hostname); /打印本主机名字/ printf(请输入一个主机域名:); /输入一个主机的域名/ scanf(%s,hostname);/利用主机名获得主机的地址/ hostent* phostent=gethostbyname(hostname); if(phostent=null)/错误处理/ printf(error:%un,wsagetlasterror(); return -1; /解析返回的主机地址信息:别名、地址类型、地址长度,并打印/ hostent& he=*phostent; printf(name=%snaliase=%snaddrtype=%dnlength=%dn,he.h_name,he.h_aliases,he.h_addrtype,he.h_length); sockadd
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024专项商业机密保护协议
- 2024年服务验收协议规范化文本版
- 淋浴器喷头相关项目建议书
- 手持视频游戏机用便携式保护套相关项目建议书
- 2024专业工程劳务承包规范化协议文本
- 2024年度建筑砂石销售协议范本版
- 水净化机市场环境与对策分析
- 灯笼相关项目建议书
- 教育机构师资培训计划
- 工业管道设计与安装技术标准
- 组织行为学课件北京大学MBA美斯蒂芬·P·罗宾斯着第
- 幼儿园公开课:中班语言《彩色牛奶》课件
- 诉讼异地管辖申请书范本 法院
- 小学生诚信教育主题班会 诚信伴我行守护真善美 课件
- 第十五课 播种性格收获希望 课件 2023-2024学年心理健康江苏版七年级(全一册)试用本
- 山东省淄博市实验中学、齐盛高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试数学试卷(解析版)
- 高中营养与健康教育教学评价与质量监控方案
- itc多功能厅设计方案
- 测试Bug记录表模板
- 安全生产责任制考核评分表(班组长)
- 外研社八年级上册 Module8 Accidents 大单元整体教学设计(3份打包)
评论
0/150
提交评论