（2） 程序中使用的数据结构及符号说明。

（3） 打印初始页表，每次调出（要调出一页时）和装入的页号，执行最后一条指令

后在主存中的页面号（即数组的值）。

思考题

如果你有兴趣的话，可把两种页面调度算法都做一下，比较两种调度算法的效率（哪种调度算法产生缺页中断的次数少）；分析在什麽情况下采用哪种调度算法更有利？

五、实验答案

一、实验目的

在计算机系统中，为了提高主存利用率，往往把辅助存储器（如 磁盘）作为主存储器的扩充，使多道运行的作业的全部逻辑地址空间 总和可以超出主存的绝对地址空间。用这种办法扩充的主存储器称为 虚拟存储器。通过本实验帮助同学理解在分页式存储管理中怎样实现 虚拟存储器。

二、实验要求及实验环境

第一题：模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中 断。分页式虚拟存储系统是把作业信息的副本存放在磁盘上，当作业 被选中时，可把作业的开始几页先装入主存且启动执行。为此，在为 作业建立页表时，应说明哪些页已在主存，哪些页尚未装入主存。 作业执行时，指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作存放的页 号和单元号，硬件的地址转换机构按页号查页表，若该页对应标志为 “1”，则表示该页已在主存，这时根据关系式“绝对地址=块号×块 长+单元号”计算出欲访问的主存单元地址。如果块长为2 的幂次， 则可把块号作为高地址部分，把单元号作为低地址部分，两者拼接而 成绝对地址。若访问的页对应标志为“0”，则表示该页不在主存，这 时硬件发“缺页中断”信号，有操作系统按该页在磁盘上的位置，把 该页信息从磁盘读出装入主存后再重新执行这条指令。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。

第二题：用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断。 在分页式虚拟存储系统中，当硬件发出“缺页中断”后，引出操

作系统来处理这个中断事件。如果主存中已经没有空闲块，则可用 FIFO 页面调度算法把该作业中最先进入主存的一页调出，存放到磁 盘上，然后再把当前要访问的页装入该块。调出和装入后都要修改页 表页表中对应页的标志。

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。 编制一个FIFO 页面调度程序，为了提高系统效率，如果应淘汰 的页在执行中没有修改过，则可不必把该页调出（因在磁盘上已有副 本）而直接装入一个新页将其覆盖。由于是模拟调度算法，所以，不 实际启动输出一页和装入一页的程序，而用输出调出的页号和装入的 页号来代替一次调出和装入的过程。

三、设计思想（本程序中的用到的所有数据类型的定义，主 程序的流程图及各程序模块之间的调用关系） 1．程序流程图

以下为FIFO 算法流程：

2 ．逻辑设计

使用线性表保存页表。每个节点信息包括调入主存的标志，主 存块号，在磁盘上的位置，修改标志等。使用线性表保存FIFO 算法 使用的对应关系数组P，用数组模拟实现调度的队列。该队列需支持 查找，插入和删除操作（即替换操作）。 3、物理设计 全局定义如下： struct 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 }pagelist[SizeOfPage]; long po;//队列标记

long P[M];

使用函数init()进行初始化，使用循环结构读入各条指令。 四、测试结果 实际运行的结果如下： 请选择题号(1/2):1

请输入指令的页号和单元号： 0 70

绝对地址=710

请输入指令的页号和单元号： 4 053 * 4

请输入指令的页号和单元号： 1 50

绝对地址=1074

请输入指令的页号和单元号： 5 023 * 5

请输入指令的页号和单元号： 2 15

绝对地址=1167

请输入指令的页号和单元号： 1 037

绝对地址=1061

请输入指令的页号和单元号： exit

请选择题号(1/2):2

请输入指令的页号、单元号，以及是否为存指令： 0 70 N 绝对地址=710

请输入指令的页号、单元号，以及是否为存指令： 4 053 N out 0 in 4

请输入指令的页号、单元号，以及是否为存指令： 1 50 N 绝对地址=1074