1、设计一个“地址转换”程序来模拟硬件的地址转换工作。当访问的页在主存时，则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，而用输出转换后的地址来代替一条指令的执行。当访问的页不在主存时，则输出“* 该页页号”，表示产生了一次缺页中断。（2）用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断。FIFO 页面调度算法总是淘汰该作业中最先进入主存的那一页，因此可以用一个数组来表示该作业已在主存的页面。假定作业被选中时，把开始的m 个页面装入主存，则数组的元素可定为m 个。2.程序代码：（1） 模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。#include cstring#define SizeOfPage 100
2、#define SizeOfBlock 128#define M 4struct info/页表bool flag; /标志long block;/块号long disk;/在磁盘上的位置bool dirty;/修改标志pagelistSizeOfPage;long po;/队列标记long PM;void init_ex1（）memset（pagelist,0,sizeof（pagelist）;pagelist0.flag=1;pagelist0.block=5;pagelist0.disk=011;pagelist1.flag=1;pagelist1.block=8;pagelist1.d
3、isk=012;pagelist2.flag=1;pagelist2.block=9;pagelist2.disk=013;pagelist3.flag=1;pagelist3.block=1;pagelist3.disk=021;void work_ex1（）bool stop=0;long p,q;char s128;doprintf（请输入指令的页号和单元号：n）;if （scanf（%ld%ld,&p,&q）!=2）scanf（%s,s）;if （strcmp（s,exit）=0）stop=1;elseif （pagelistp.flag）绝对地址=%ldn,pagelistp.blo
4、ck*SizeOfBlock+q）;* %ldn,p）;while （!stop）;void init_ex2（）po=0;P0=0;P1=1;P2=2;P3=3;void work_ex2（）long p,q,i;char s100;请输入指令的页号、单元号，以及是否为存指令：if （s0=Y | s0=y）pagelistp.dirty=1;if （pagelistPpo.dirty）/将更新后的内容写回外存pagelistPpo.dirty=0;pagelistPpo.flag=0;out %ldn,Ppo）;in %ldnpagelistp.block=pagelistPpo.bloc
5、k;pagelistp.flag=1;Ppo=p;po=（po+1）%M;数组P 的值为：for （i=0;i iomanip.hctype.h /页表用数组模拟，在实验中页表数据结构定义为：#define N 32 /实验中假定的页表长度，页表的长度实际上是由系统按照作业长度决定的 #define M 4 /实验中用，用固定局部置换算法给每个进程分配的主存物理块数 struct int lnumber; /页号 int flag; /表示该页是否在主存，1表示在主存，0表示不在主存 int pnumber; /该页所在主存块的块号 int write; /该页是否被修改过，表示修改过，表示没
6、有修改过 int dnumber; /该页存放在磁盘上的位置，即磁盘块号 pageN; /页表定义 int pM; /用数组模拟FIFO算法中的队列（使用循环队列） int head; void initial（void）; /初始化 int do_mmap（int）; /模拟地址转换 void do_page_fault（int）; /缺页中断处理程序 void run_first_instructon（int）; /执行进程的第一条指令 void run_a_instruction（int）; /CPU执行一条指令 void print_page_and_fifoqueue（void）;
7、/输出页表和FIFO队列 main（） int laddress, paddress; /逻辑地址，物理地址 int lnumber, ad, pnumber; /页号，页内地址和物理块号 initial（）; /手工初始化页表 print_page_and_fifoqueue（）;run_first_instructon（0x0000）; /运行进程的第一条指令的地址 /输入下一条指令的地址 coutladdress;while（laddress32767） /输入正确性检测 Enter ERORR! 请重新输入下一条指令的逻辑地址（032767）（-1 to end） while（ladd
8、ress!=-1） /还有指令要执行 lnumber=laddress10; /取逻辑地址的页号lnumber if（pagelnumber.flag=1） /指令所在的页面已装入在内存中 paddress=do_mmap（laddress）; /形成物理地址 paddress输出转换后的物理地址run_a_instruction（paddress）; /CPU根据得到的物理地址去执行指令 此指令执行是否修改所在页面lnumber=lnumber（y/n?） ;char change;change;if（tolower（change）=） pagelnumber.write=1; /若页面要已
9、修改，则将此页面修改位置1 else /缺页中断 输出该页的页号表示硬件产生缺页中断do_page_fault（lnumber）; /直接转去缺页中断处理 continue; /本循环结束，重新执行指令 输入下一条指令的逻辑地址（032767），-1 to end.n祝贺，进程运行结束!system（PAUSE/手工初始化页表和pM队列 void initial（void） int i;for（i=0; i=31; i+） pagei.lnumber=i;if（i=M-1） /预装入算法初始化页表的前四项 输入页号为 所在内存的物理块号（预装入前四个页面）：pagei.pnumber;page
10、i.flag=1; /存在标志置1 /初始化FIFO的队列 head=0; i=M-1; i+） pi=i;/输出页表和FIFO队列 void print_page_and_fifoqueue（void） Print the page table.nsetw（10）lnumbersetw（9）flagpnumberwritednumber i=N-1;setw（7）pagei.lnumberpagei.flagpagei.pnumber pagei.writepagei.dnumberPrint the FIFO queue.nNOsetw（40）page（已在主存的页号lnumber）nhe
11、ad=headi+） setw（15）pi/模拟地址转换 int do_mmap（int laddress） int lnumber, ad, pnumber, paddress;ad=laddress&0x3ff; /页内地址 pnumber=pagelnumber.pnumber; /从页表中取得块号pnumber paddress=pnumber10|ad;return paddress; /CPU执行一条指令，输出物理地址表示指令执行完成 void run_a_instruction（int paddress） 输出物理地址表示指令执行完成 /执行进程的第一条指令 void run_f
12、irst_instructon（int laddress） /取逻辑地址的页号 if（pagelnumber.flag=1） /由于式预装入方式，所以第一条指令所在的页面肯定在内存中 此指令执行（0x0000）是否修改所在页面lnumber=） /若指令执行完时修改了页面，则置write标志位位1 *第一条指令执行完成（地址为0x0000）*/页面写回磁盘 void write_to_harddisk（int j） j输出已修改的淘汰的页号表示该页写回了磁盘/缺页中断处理程序 void do_page_fault（int lnumber） int j; /j是选择淘汰的页 j=phead;ph
13、ead=lnumber; /lnumber是新装入的页号 head=（head+1）%M;/若淘汰出主存的页j已修改，则写会磁盘 if（pagej.write=1） write_to_harddisk（j）; /页j写回磁盘 /修改页表 pagej.flag=0; /页表中第j页的存在标志为0 pagelnumber.flag=1; /页表第lnumber的存在标志为1 pagelnumber.write=0; /页表第lnumber的修改标志为0 pagelnumber.pnumber=pagej.pnumber; /第拉怒目布尔页的主存块号为第j页原主存块号 输出该页表示该页调入了主存按任意键将查看“页面置换”之后的页表pageN和FIFO队列信息3.实验结果输入要分配的物理块数、页面总数、页面序列号（2）FIFO算法的实现FIFO算法的实现4.实验分析 系统的不足包括健壮性尚不够好，界面比较简单，对页表的初始化需要修改程序。经验体会：注意体会算法的精神，程序前后逻辑要一致。注意测试时数据的全面性。实验总结： 编程不用太复杂，实用就行。实验地点机房305指导教师陈新房
