操作系统上机实验2.docx
《操作系统上机实验2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统上机实验2.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验目的与要求
实验三 存储管理实验指导
本实验的目的是通过请求页式存储管理中的页面调度算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理中的页面调度算法，并会计算缺页中断率。
实验预备内容
掌握请求页是存储管理中的页面调度算法.缺页中断率的计算。
通过指令序列。
实验内容
设定一个指令序列，设定内存中分配的页数。
模拟指令序列的执行，将指令流转换为地址流，指出该地址是否在内存，如果不在内存输出淘汰的页和调入的页；如果在内存输出其页号和页内地址，并计算缺页中断率。
使用的页面淘汰算法为先进先出的算法。
即模拟页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断，并用先进先出调度算法（FIFO）处理缺页中断。
实验提示
①为了装入一页而必须调出一页时，如果被选中调出的页面在执行中没有修改过，则不必把该页重新写到磁盘上。
因此在页表中可以增加是否修改过的标志，当执行“存”指令，
“写”指令时把对应页的修改标志置成“1”表示该页修改过，否则为“0”表式没有修改过。
页表格式如表1所示。
②设计一个地址转换程序来模拟硬件的地址转换和缺页中断。
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，可用输出转换后的绝对来表示一条指令已完成。
当访问的页不在主存时则输出“*该页页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。
模拟地址转换的程序流程图如附图。
③编制一个FIFO页面调度程序。
FIFO页面调度算法总是先调出作业中最先进入主存的那一页，因此可以用一个数组来构成页号队列。
数组中每个元素是该作业已在主存的页，假定分配给作业的主存块数为M，且该作业开始的M页已装入主存，则数组可由M个元素组成：
P[0]，[1]，P[2]，……，P[M]
它们的初值为：
P[0]=0，P[1]=1，……，P[M-1]=M-1
用一指针K指示当要装入新页时应调出的页在数组中的位置，K的初值为“0”。
当产生缺页中断后，操作系统总是选择P[K]所指示的页面调出，然后执行
P[K]=要装入的新页页号K=（K+1）MODM
在实验中不必实际地启动磁盘执行调出一页和装入一页的工作，而用输出“OUT调出的页号”和“IN要装入的页号”来模拟一次调出和装入的过程。
模拟程序的流程图见附图。
④假定主存的每块长度为1024个字节，现有一个共7页的作业，其副本已在磁盘上。
系统为该作业分配了4个主存块，且该作业的第0页至第3页已经装入主存，其余3
页尚未装入主存，该作业的页表见附表2。
如果该作业依次执行的指令序列如附表3所示。
依次执行的指令序列来调式你所设计的程序。
⑤为了检查程序的正确性，可自行确定若干组指令序列，运行设计的程序，核对执行结
开始
取一条指令
取指令中访问的页号→L查页表
是
否（产生缺页中断）
页标志=1
形成绝对地址
是
是“
置L 否
输出“*
输出绝对地址
是
否
有后继指令?
A
B
取下一条指令
结束
果。
A
B
J=P[K]
是
J
否
输出“OUT
输出“IN
P[K]=L
修改页表
程序：
#include#include#include#include#defineSIZE7
#defineM4
structpagetable_type
{
intpgno;intflag;
intmemblockno;intmodiflag;
intdiskplace;
};
structopefile_type
{
charopera;intpgno;intpgaddr;
};
charflname[20];voidsave（）
{
FILE*fps;inti=0;
structopefile_typeope;if（（fps=fopen（flname,"wb"））==NULL）
{
printf（"canotopenfile\n"）;return;
}
printf（"请输入命令（cdd），输入空格为结束.\n"）;cin>>ope.opera>>ope.pgno>>ope.pgaddr;
// scanf（"%c%d%d\n",&ope.opera,&ope.pgaddr,&ope.pgno）;printf（"%c%d%d\n",ope.opera,ope.pgno,ope.pgaddr）;while（（ope.opera!
='e'）&&（ope.opera!
='E'））
{
if（fwrite（&ope,sizeof（opefile_type）,1,fps）!
=1）printf（"filewriteerror\n"）;
printf（"请输入命令（cdd），输入e/E为结束.\n"）;cin>>ope.opera>>ope.pgno>>ope.pgaddr;
// scanf（"%c%d%d\n",&ope.opera,&ope.pgaddr,&ope.pgno）;
printf（"%c%d%d\n",ope.opera,ope.pgno,ope.pgaddr）;
};
printf（"命令输入结束.\n"）;fclose（fps）;
};
voidreadm（）
{
FILE*fpm;
structopefile_typeopem;if（（fpm=fopen（flname,"rb"））==NULL）
{
printf（"文件打开错！
"）;return;//exit（0）;
};
if（fread（&opem,sizeof（structopefile_type）,1,fpm）!
=1）
{
if（feof（fpm））
{
// printf（"\nendoffile!
\n"）;fclose（fpm）;
return;
}
printf（"文件读错误."）;return;//exit（0）;
};
while（!
（feof（fpm）））
{
printf（"%c%d%d\n",opem.opera,opem.pgno,opem.pgaddr）;
if（fread（&opem,sizeof（structopefile_type）,1,fpm）!
=1）
{
if（feof（fpm））
{
// printf（"endoffile"）;fclose（fpm）;
return;
}
printf（"文件读错误."）;return;//exit（0）;
};
}
}
voidmain（）
{
charcff;
FILE*fpm;
structpagetable_typepgt[SIZE];inttemp,l,k,j,counter=0;
structopefile_typeopem;
intp[M];
printf（"命令文件是否存在？
Y/N?
"）;cff=getchar（）;
printf（"请输入文件名：
"）;scanf（"%s",flname）;if（（cff=='n'）||（cff=='N'））
{
printf（"文件不存在建立文件!
\n"）;save（）;
}
readm（）;for（temp=0;temp{
printf（"%s%d%s","请输入页表的第",temp,"项的值（ddddd）:
"）;
scanf（"%d%d%d%d%d",&pgt[temp].pgno,&pgt[temp].flag,&pgt[temp].memblockno,&pgt[temp].modiflag,&pgt[temp].diskplace）;
// printf（"\n"）;
};
if（（fpm=fopen（flname,"rb"））==NULL）
{
printf（"文件打开错！
\n"）;return;//exit（0）;
};
if（fread（&opem,sizeof（structopefile_type）,1,fpm）!
=1）
{
if（feof（fpm））{printf（"\nendoffile!
\n"）;return;}
printf（"文件读错误.\n"）;return;//exit（0）;
};
for（temp=0;tempk=0;
printf（"运行结果显示：
\n"）;while（!
（feof（fpm）））
{
l=opem.pgno;
sb:
if（pgt[l].flag==1）
{
}
else
{
temp=pgt[l].memblockno*1024+opem.pgaddr;
if（（opem.opera=='s'）||（opem.opera=='S'））pgt[l].modiflag=1;
printf（"第%d指令访问的绝对地址为%d\n",counter+1,temp）;counter++;
// printf（"%d%s\n",l,"页号"）;j=p[k];
// printf（"%d\n",pgt[j].modiflag==1）;if（pgt[j].modiflag==1）
printf（"%s%d\n","OUT:
",j）;
printf（"%s%d\n","IN:
",l）;p[k]=l;
pgt[j].flag=0;pgt[l].flag=1;
pgt[l].memblockno=pgt[j].memblockno;pgt[j].memblockno='';
k=（++k==M?
0:
k）;
gotosb;
}
if（fread（&opem,sizeof（structopefile_type）,1,fpm）!
=1）
{
if（feof（fpm））{printf（"endoffile"）;return;}
printf（"文件读错误.\n"）;return;//exit（0）;
};
}
fclose（fpm）;
}
实验目的与要求
实验四 文件系统实验
本实验的目的是通过建立一个简单的多用户二级文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能和实现方式。
实验预备内容
（1）掌握文件系统的管理。
（2）了解文件系统的功能
实验内容
实现一个简单的多用户二级文件系统。
要求该文件系统具有以下功能：
① 用户登录
② 列文件目录
③ 创建文件
④ 删除文件
⑤ 打开文件
⑥ 关闭文件
⑦ 读文件
⑧ 写文件
命令格式
① 列文件目录格式
list
②创建文件命令格式
create（文件名,记录长度,文件属性）
③删除文件命令格式
delete（文件名）
④打开文件命令格式
open（文件名,打开方式）
⑤关闭文件命令格式
close（文件名）
⑥读文件命令格式
read（文件名,记录号）
⑦ 写文件命令格式
write（文件名,记录号）
使用的数据结构
一级目录（主目录MFD）
用户名
用户文件目
字符型
（20 整数型
录地址
二级目录（用户文件目录UFD）
文件名 文件属性
记录长度
文件地址
字符型（20）
字符型（10）
升级会员 