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实验六_虚拟存储器

实验六_虚拟存储器
实验六_虚拟存储器

实验六虚拟存储器

一、实验内容

模拟分页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断,以及选择页面调度算法处理缺页中断。

二、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。

三、实验题目

本实验有三道题目,其中第一题必做,第二,三题中可任选一个。

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。

[提示]

(1)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

其中,标志----用来表示对应页是否已经装入主存,标志位=1,则表示该页已经在主存,标志位=0,则表示该页尚未装入主存。

主存块号----用来表示已经装入主存的页所占的块号。

在磁盘上的位置----用来指出作业副本的每一页被存放在磁盘上的位置。

(2)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。

(3)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。

该模拟程序的算法如图6-1。

图6-1 地址转换模拟算法

(4)假定主存的每块长度为128个字节;现有一个共七页的作业,其中第0页至第3页已经装入主存,其余三页尚未装入主存;该作业的页表为:

(5)运行设计的地址转换程序,显示或打印运行结果。因仅模拟地址转换,并不模拟指令的执行,故可不考虑上述指令序列中的操作。

第二题:用先进先出(FIFO)页面调度算法处理缺页中断。

[提示]:

(1)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。

(2)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。例如:

P[0],P[1],….,P[m-1]

其中每一个P[i](i=0,1,….,m-1)表示一个在主存中的页面号。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,应淘汰的页在数组中的位置,k的初值为“0”。

当产生缺页中断后,操作系统选择P[k]所指出的页面调出,然后执行:

P[k]:=要装入页的页号

k:=(k+1) mod m

再由装入程序把要访问的一页信息装入到主存中。重新启动刚才那条指令执行。(3)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。因此在页表中增加是否修改过的标志,为“1”表示修改过,为“0”表示未修改过,格式为:

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。

把第一题中程序稍作修改,与本题结合起来,FIFO页面调度模拟算法如图6-2。

(4)磁盘上,在磁盘上的存放地址以及已装入主存的页和作业依次执行的指令序列都同第一题中(4)所示。于是增加了“修改标志”后的初始页表为:

按依次执行的指令序列,运行你所设计的程序,显示或打印每次调出和装入的页号,以及执行了最后一条指令后的数组P的值。

(5)为了检查程序的正确性,可再任意确定一组指令序列,运行设计的程序,核对执行的结果。

((

第三题:用最近最少用(LRU)页面调度算法处理缺页中断。

[提示]

(1)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LRU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。

(2)LRU页面调度算法总是淘汰该作业中距现在最久没有访问过的那一页,因此可以用一个

数组来表示该作业已在主存的页面。数组中的第一个元素总是指出当前刚访问的页号,因此最久没被访问的页总是由最后一个元素指出。如果主存中只有四块空闲块且执行第一题提示(4)假设的指令序列,采用LRU页面调度算法,那麽在主存中的页面变化情况如下:

(3)编制一个LRU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。参看第二题中提示(3)。模拟调度算法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。把第一题中的程序稍作改动,与本题集合起来,LRU页面调度模拟算法如图6-3。

(4)按第一题中提示(4)的要求,建立一张初始页表,表中为每一页增加“修改标志”位(参

考第二题中提示(4))。然后按依次执行的指令序列,运行你所设计的程序,显示或打印每次调出和装入的页号,以及执行了最后一条指令后的数组中的值。

(5)为了检查程序的正确性,可再任意确定一组指令序列,运行设计的程序,核对执行的结

果。

图6-3 LRU页面调度算法四、实验报告

(1)(第一题必做,第二题和第三题任选其一)。

(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?

电子技术实验

半导体器件的测试实验 实验组号__ __学号姓名 实验日期成绩____ ___指导教师签名 一、实验目的 学会用万用表测试二极管、三极管的性能好坏,管脚排列。 二、实验器材 1.万用表1只(指针式)。 2.二极管、三极管若干。 三、注意事项: 1.选择合适的量程,使万用表指针落在万用表刻度盘中间的位置为佳。 2.测试电阻前应先调零。 3.测量时不要同时用手接触元件的两个引脚。 4.测量完毕时应将万用表的转换开关转向off位置或交流最高电压档。 5.不能用万用表测试工作中的元件电阻! 四、实验内容 1.半导体二极管的测试 ◆半导体二极管的测试要点: 用指针式万用表测二极管的正反向电阻,当测得阻值较小的情况下,黑笔所接的极是二极管的正极。 (1)整流二极管的测试 将万用表置于R?100Ω或R?1kΩ电阻档并调零,测量二极管的正、反向电阻,判断其极性和性能好坏,把测量结果填入表1中。 (2 将万用表置于R?10kΩ电阻档并调零,测量二极管的正、反向电阻,判断其极性和性能好坏,把测量结果填入表2中。 2.半导体三极管的测试 ◆半导体三极管的测试要点: 将万用表置于R?100Ω或R?1kΩ电阻档并调零。 ①首先判基极和管型 ?黑笔固定某一极,红笔分别测另两极,当测得两个阻值均较小时,黑笔所接的极是基

?红笔固定某一极,黑笔分别测另两极,当测得两个阻值均较小时,红笔所接的极是基极,所测的晶体管是PNP管。 ②其次判集电极和发射极 ?对于NPN管:用手捏住基极和假设的集电极(两极不能短接),黑笔接假设的集电极,红笔接假设的发射极,观察所测电阻的大小。然后将刚才假设的集电极和发射极对调位置,再重测一次,当测得电阻值较小时,黑笔所接的是集电极,另一电级是发射极?对于PNP管:用手捏住基极和假设的集电极(两极不能短接),红笔接假设的集电极,黑笔接假设的发射极,观察所测电阻的大小。然后将刚才假设的集电极和发射极对调位置,再重测一次,当测得电阻值较小时,红笔所接的是集电极,另一电级是发射极。(1)将万用表置于R?100Ω或R?1kΩ电阻档并调零,判别三极管的引脚排列、管型和性能好坏,把测量结果填入表3中。 (2)将万用表置于h fe档(×10Ω档并调零),测量三极管的β值,把测量结果填入表4中。 五、实验分析 1.用万用表的R?100Ω或R?1kΩ电阻档测量同一只二极管的正反向电阻值时,测量值为什么不同? 2.为什么不能用R?1Ω或R?10kΩ电阻档测量小功率晶体管?

四川大学 操作系统上机实验 实验五 Windows虚拟存储器管理

实验报告 实验名称:Windows虚拟存储器管理 实验时间:2013年5月27日 实验人员:____郑笑凡___(姓名)__1143041243__(学号)____2011____(年级) 实验目的:1、了解Windows 2000/XP的内存管理机制,掌握页式虚拟存储技术。 2、理解内存分配原理,特别是以页面为单位的虚拟内存分配方法。 3、学会使用Windows 2000/XP下内存管理的基本API函数 实验环境:windows xp 实验步骤: 1、下载virtumem.cpp; 2、建立工程,将virtumen.cpp加入; 3、编译工程,观察结果,确信六种状态都出现至少一次,必要时可改程 序,方便观察结果; 4、看懂程序,按要求另写一段小程序; 5、编译,执行,观察结果。 6,总结。 实验陈述: 1、基础知识: pagefile.sys文件的位置在:__安装的系统盘根目录下____________________________________此文件的作用:____实现物理内存的扩展__________________________________________________ 改变此文件大小的方法:右击”我的电脑”,依次选择”属性”—“高级”—“性能选项”— “更改”_______________________________________ 虚拟地址空间中的页面分为:提交页面,保留页面,空闲页面 页面的操作可以分为:保留、提交、回收、释放、加锁 2、编程准备. 页面属性是在结构体MEMORY_BASIC_INFORMATION_的字段AllocationProtect 和字段中Protect体现出来的。 简述VirtualFree,VirtualPtotect,VirtualLock,VirtualUnlock,VirtualQuery的作用:_ VirtualFree:__释放虚存___________________________________________________ VirtualPtotect:_保留虚存_________________________________________________ VirtualLock:___加锁虚存_________________________________________________ VirtualUnlock:_解锁虚存________________________________________________ VirtualQuery:____查询虚存_______________________________________________ 3、编程 1)将virtumem.cpp加入工程,编译,执行。 是否能编译成功?是 请描述运行结果:

静态存储器-实验报告

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数字电子技术实验教案

湖南工学院教案用纸 实验1基本门电路逻辑功能测试(验证性实验) 一、实验目的 1?熟悉基本门电路图形符号与功能; 2?掌握门电路的使用与功能测试方法; 3?熟悉实验室数字电路实验设备的结构、功能与使用。 二、实验设备与器材 双列直插集成电路插座,逻辑电平开关,LED发光显示器,74LS00, 74LS20 , 74LS86,导 线 三、实验电路与说明 门电路是最简单、最基本的数字集成电路,也是构成任何复杂组合电路和时序电路的基本单 元。常见基本集门电路包括与门、或门、与非门、非门、异或门、同或门等,它们相应的图形符号与逻辑功能参见教材P.176, Fig.6.1。根据器件工艺,基本门电路有TTL门电路和CMOS门电路之分。TTL门电路工作速度快,不易损坏,CMOS门电路输出幅度大,集成 度高,抗干扰能力强。 1.74LS00 —四2输入与非门功能与引脚: 2. 74LS20 —双4输入与非门功能与引脚: 3. 74LS86 —四2输入异或门功能与引脚: 四、实验内容与步骤 1.74LS00功能测试: ①74LS00插入IC插座;②输入接逻辑电平开关;③输出接LED显示器;④接电源;⑤拔

动开关进行测试,结果记入自拟表格。 湖南工学院教案用纸

2. 74LS20功能测试: 实验过程与74LS00功能测试类似。 3. 74LS86功能测试: 实验过程与74LS00功能测试类似。 4. 用74LS00构成半加器并测试其功能: ①根据半加器功能:S A B , C AB,用74LS00设计一个半加器电路; ②根据所设计电路进行实验接线; ③电路输入接逻辑电平开关,输出接LED显示器; ④通电源测试半加器功能,结果记入自拟表格。 5. 用74LS86和74LS00构成半加器并测试其功能: 实验过程与以上半加器功能测试类似。 五、实验报告要求 1. 内容必须包括实验名称、目的要求、实验电路及设计步骤、实验结果记录与分析、实验总结与体会等。2?在报告中回答以下思考题: ①如何判断逻辑门电路功能是否正常? ②如何处理与非门的多余输入端? 实验2组合逻辑电路的设计与调试(设计性综合实验) 一、实验目的 1?熟悉编码器、译码器、数据选择器等MSI的功能与使用; 2?进一步掌握组合电路的设计与测试方法; 3?学会用MSI实现简单逻辑函数。 二、实验设备与器材

虚拟存储器管理 页面置换算法模拟实验

淮海工学院计算机工程学院实验报告书 课程名:《操作系统原理A 》 题目:虚拟存储器管理 页面置换算法模拟实验 班级:软件*** 学号:20**1228** 姓名:****

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存储管理实验报告

实验三、存储管理 一、实验目的: ? 一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器,而且要能合理地分配和使用这些存储空间。当用户提出申请存储器空间时,存储管理必须根据申请者的要求,按一定的策略分析主存空间的使用情况,找出足够的空闲区域分配给申请者。当作业撤离或主动归还主存资源时,则存储管理要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间。主存的分配和回收的实现虽与主存储器的管理方式有关的,通过本实验理解在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。 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。通过本实验理解在分页式存储管理中怎样实现虚拟存储器。 在本实验中,通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解。熟悉虚存管理的各种页面淘汰算法通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。 二、实验题目: 设计一个可变式分区分配的存储管理方案。并模拟实现分区的分配和回收过程。 对分区的管理法可以是下面三种算法之一:(任选一种算法实现) 首次适应算法 循环首次适应算法 最佳适应算法 三.实验源程序文件名:cunchuguanli.c

执行文件名:cunchuguanli.exe 四、实验分析: 1)本实验采用可变分区管理,使用首次适应算法实现主存的分配和回收 1、可变分区管理是指在处理作业过程中建立分区,使分区大小正好适合作业的需求,并 且分区个数是可以调整的。当要装入一个作业时,根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间,若有,则按需要量分割一个分区分配给该作业;若无,则作业不能装入,作业等待。随着作业的装入、完成,主存空间被分成许多大大小小的分区,有的分区被作业占用,而有的分区是空闲的。 为了说明那些分区是空闲的,可以用来装入新作业,必须有一张空闲说明表 ? 空闲区说明表格式如下:? 第一栏 第二栏 其中,起址——指出一个空闲区的主存起始地址,长度指出空闲区的大小。 长度——指出从起始地址开始的一个连续空闲的长度。 状态——有两种状态,一种是“未分配”状态,指出对应的由起址指出的某个长度的区域是空闲区;另一种是“空表目”状态,表示表中对应的登记项目是空白(无效),可用来登记新的空闲区(例如,作业完成后,它所占的区域就成了空闲区,应找一个“空表目”栏登记归还区的起址和长度且修改状态)。由于分区的个数不定,所以空闲区说明表中应有适量的状态为“空表目”的登记栏目,否则造成表格“溢出”无法登记。 2、当有一个新作业要求装入主存时,必须查空闲区说明表,从中找出一个足够大的空闲区。 有时找到的空闲区可能大于作业需要量,这时应把原来的空闲区变成两部分:一部分分

计算机组成原理存储器读写和总线控制实验实验报告

信息与管理科学学院计算机科学与技术 实验报告 课程名称:计算机组成原理 实验名称:存储器读写和总线控制实验 姓名:班级:指导教师:学号: 实验室:组成原理实验室 日期: 2013-11-22

一、实验目的 1、掌握半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法。 2、掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。 3、了解运算器和存储器如何协同工作。 二、实验环境 EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套,排线若干。 三、实验内容 学习静态RAM的存储方式,往RAM的任意地址里存放数据,然后读出并检查结果是否正确。 四、实验操作过程 开关控制操作方式实验 注:为了避免总线冲突,首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态,所有对应的指示灯亮。 本实验中所有控制开关拨动,相应指示灯亮代表高电平“1”,指示灯灭代表低电平“0”。连线时应注意:对于横排座,应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上;对于竖排座,应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 1、按图3-1接线图接线: 2、拨动清零开关CLR,使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。 3、往存储器写数据:

以往存储器的(FF ) 地址单元写入数据“AABB ”为例,操作过程如下: 4、按上述步骤按表3-2所列地址写入相应的数据 表3-2 5、从存储器里读数据: 以从存储器的(FF ) 地址单元读出数据“AABB ”为例,操作过程如下: (操作) (显示) (操作) (显示) (操作) (显6、按上述步骤读出表3-2数据,验证其正确性。 五、实验结果及结论 通过按照实验的要求以及具体步骤,对数据进行了严格的检验,结果是正确的,具体数据如图所示:

电子技术实验指导..

电子技术实验指导 电子技术实验,实验仪器与被测电路的基本连接方法,如图1所示。 实验1 共发射极单级放大器 一、实验目的 1、学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图1-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路由B1R 和B2R 分压电路组成,发射极接有电阻E R ,以稳定放大器的静态工作点。当放大器的输入端加入输入信号i u 后,在放大器的输出端便可得到一个与i u 相位相反、幅值被放大了的输出信号o u ,从而实现电压放大。 图1 测量模拟电子电路常用电子仪器的接法

在图1-1电路中,当流过偏置电阻B1R 和B2R 的电流远大于晶体管T 的基极电流B I 时(一般大5~10倍),它的静态工作点可用下式估算。 2 12 B B C C B B R U U R R ≈+, B B E C E U U I R -≈, C B I I β=,)(E C C CC CE R R I U U +-= 放大器的动态参数,电压放大倍数为 1 )1(//E be L C V R r R R A ββ ++-= 输入电阻为 121//[(1)]i B B be E R R R r R β=//++ 输出电阻为 C o R R ≈ 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所有元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和配装以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质的放大器,必须是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量与调试技术。 放大器的测量和调试包括:放大器静态工作点的测量与调试和放大器动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 (1)静态工作点的测量:测量放大器的静态工作点,应在输入信号0=i u 的情况下进行。将放大器输入端与地端短接,用直流电压表分别测量晶体管各电极对地的电位B U 、C U 和E U 。然后算出 C I ≈E I =E U /E R ;BE U =B U —E U ,CE U =C U —E U 。为了减少误差,提高测量精度,应选用内阻 较高的直流电压表。 (2)静态工作点的调试:是指对管子集电流C I (或CE U )的调整与测试。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。以NPN 型三极管为例,如果工作点偏高,放大器易产生饱和失真,此时o u 的负半周被缩底,如图1-2a 所示。如果工作点偏低则易产生截止失真,即o u 的正半周被缩顶,如图1-2b 所示。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的i u ,检查输出电压o u 的大小和波形是否满足要求。如果不满足,则应调节静态工作点。 改变电路参数CC U 、C R 、B R (1B R 、2B R )都会引起静态工作点的变化,通常采用调节偏置电阻2B R 的方法来改变静态工作点,如减小2B R ,可使静态工作点提高。 最后还要说明的是:工作点“偏高”或“偏低”不是 绝对的,是相对信号的幅度而言,如果信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切的说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好靠近交流负载的中点。 (a)截止失真 (b)饱和失真 图1-2 静态工作点对o u 的影响

操作系统实验五虚拟存储器管理

操作系统实验 实验五虚拟存储器管理 学号1115102015 姓名方茹 班级11 电子A 华侨大学电子工程系

实验五虚拟存储器管理 实验目的 1、理解虚拟存储器概念。 2、掌握分页式存储管理地址转换盒缺页中断。 实验内容与基本要求 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。 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。 2、用先进先出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。 实验报告内容 1、分页式存储管理和先进先出页面调度算法原理。 分页式存储管理的基本思想是把内存空间分成大小相等、位置固定

南京中医药大学虚拟存储器管理实验

实验三虚拟存储管理 实验性质:验证 建议学时:3 实验目的: 存储管理的主要功能之一是合理的分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计,了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换方法。 预习内容: 阅读教材《计算机操作系统》第四章,掌握存储器管理相关概念和原理。 实验内容: (1)通过随机数产生一个指令序列,共320条指令。指令的地址按下述原则生成: ①50%的指令是顺序执行的; ②25%的指令是均匀分布在前地址部分; ③25%的指令是均匀分布在后地址部分。 具体的实施方法是: ①在[0,319]的指令地址之间随机选取一起点m; ②顺序执行一条指令,即执行地址为m+1的指令; ③在前地址[0,m+1]中随机选取一条指令并执行,该指令的地址为m’; ④顺序执行一条指令,其地址为m’+1; ⑤在后地址[m’+2,319]中随机选取一条指令并执行; ⑥重复上述步骤,直至执行320次指令。 (2)将指令序列变换成页地址流。 设:①页面大小为1K; ②用户内存容量为10块到32块; ③用户虚存容量为32K; 在用户虚存中,按每页存放10条指令排列虚存地址,即320条指令在虚存中的存放方式为: 第0条~第9条指令为第0页(对应的虚存地址为[0,9]); 第10条~第19条指令为第1页(对应的虚存地址为[10,19]); …… 第310条~第319条指令为第31页(对应的虚存地址为[310,319]); 按以上方式,用户指令可组成32页。 (3)计算并输出下述各种算法在不同的内存容量下的缺页率。 ①先进先出的算法(FIFO); ②最近最少使用算法(LRU); ③最佳淘汰法(OPT):先淘汰最不常用的页地址; ④最少访问页面算法(LFU)。 缺页率=(页面失效次数)/(页地址流长度)= 缺页中断次数/ 320 在本实验中,页地址流的长度为320,页面失效次数为每次访问相应指令时,该指令所对应的页不在内存的次数。

电子技术实验(6)

实验目的 1. 加深对差动放大器性能及特点的理解 2. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法 实验仪器 1、模拟电路实验装置一台 2、数字万用表一只 3、毫伏表一台 4、示波器一台 5. 函数信号发生器一台 实验内容 1.按实验原理图,连接好电路。 2.开关K拨向左边构成典型差动放大器。 (1)测量静态工作点 ①调节放大器零点 信号源不接入,将放大器输入端A、B与地短接,接通±12V直流电源,用万用表的直流电压挡测量输出电压UO,调节调零电位器RP,使UO=0。调节要仔细,力求准确。 ②测量静态工作点 零点调好以后,用万用表的直流电压挡测量T1、T2管各电极电位及射极电阻Re 两端电压URE,记入表1.4.1。 测量静态工作点:放大器输入端A、B与地短接 3.测量差模电压放大倍数 断开直流电源,将函数信号发生器的输出端接放大器输入A端,信号源的地端(黑夹子)接放大器输入B端构成双端输入方式,调节输入信号为频率f=1KHz的正弦信号,并使信号源的幅度输出旋钮(AMPL)旋至零,用示波器监视输出端(集电极C1或C2与地之间)。

接通±12V直流电源,逐渐增大输入电压Ui(约100mV),在输出波形无失真的情况下,用交流毫伏表测量Ui,UC1,UC2 (注意:毫伏表后面板的开关打到“FLOAT”位置,保证两个被测信号不共地),记入表1.4.2中,并观察ui,uC1,uC2之间的相位关系。 测量差模电压放大倍数:差模信号 表1.4.2 4.测量共模电压放大倍数 将放大器A、B短接,信号源接A端与地之间,构成共模输入方式,调节输入信号f=1kHz,Ui=1V,在输出电压无失真的情况下,测量Ui,UC1,UC2之值记入表1.4.2,并观察ui,uC1,uC2之间的相位关系及URe随Ui改变而变化的情况。 5.具有恒流源的差动放大电路性能测试 将图1.4.1电路中开关K拨向右边,构成具有恒流源的差动放大电路。参照典型差动放大器性能测试的步骤对具有恒流源的差动放大器进行测试,将测得的静态工作点填入自行设计的表格中,而后测量表1.4.2右侧的相关数据。 测量差模电压放大倍数:差模信号 实验总结 1.计算静态工作点、差模共模电压放大倍数和共模抑制比CMRR 。 2.整理实验数据,列表比较实验结果和理论估算值,分析误差原因 3.回答思考题,总结实验收获。

OS实验指导四——虚拟存储器管理

OS实验指导四——虚拟存储器管理

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《操作系统》实验指导四 开课实验室:A207、A209 2015/11/23 、2015/11/24 实验类型设计 实验项目(四)虚拟存储器管理实验 实验学时 4 一、实验目的 设计一个请求页式存储管理方案,并编写模拟程序实现。 二、设备与环境 1. 硬件设备:PC机一台 2. 软件环境:安装Windows操作系统或者Linux操作系统,并安装相关的程序开发 环境,如C \C++\Java 等编程语言环境。 三、实验要求 1) 上机前认真复习页面置换算法,熟悉FIFO算法和LRU页面分配和置换算法的过程; 2) 上机时独立编程、调试程序; 3) 根据具体实验要求,完成好实验报告(包括实验的目的、内容、要求、源程序、实例运行 结果截图)。 四、实验内容 1、问题描述: 设计程序模拟FIFO和LRU页面置换算法的工作过程。假设内存中分配给每个进程的最小物理块数为m,在进程运行过程中要访问的页面个数为n,页面访问序列为P1, … ,Pn,分别利用不同的页面置换算法调度进程的页面访问序列,给出页面访问序列的置换过程,并计算每种算法缺页次数和缺页率。 2、程序具体要求如下: 编写程序用来模拟虚拟页式存储管理中的页面置换 要求: 1)快表页面固定为4块 2)从键盘输入N个页面号 3)输出每次物理块中的页面号和缺页次数,缺页率 4)实现算法选择

3、程序流程图 3、源程序参考: (1)FIFO 算法部分 #include "stdio.h" #define n 12 #define m 4 void main() { int ym[n],i,j,q,mem[m]={0},table[m][n]; char flag,f[n]; printf("请输入页面访问序列\n "); for(i =0;i

电工电子技术实验六预习

电工电子技术实验实验六预习报告 实验名称:三相异步电动机的继电接触控制及门电路 一、电动机的正、反转控制 1、熟悉电动机正、反转控制电路,并分析异步电动机正、反转控制及自锁、互锁的工作原 理 (简要分析写入实验报告中) 二、三变量表决电路 1、按照实验指导书中的P54的图15-1建立三变量表决仿真电路,其中输入A、B、C分别接 高低电平控制开关,输出利用发光二极管显示; 1)高低电平控制开关选择Basic 中SWITCH,型号选SPDT,分别连接VCC=5V和 GROUND 代表高、低电平,参考实验指导书P113: 2)发光二极管选择Place Diodes中的LED,颜色任选,但需串联一合适电阻; 3)与非门选择TTL中74STD,7400N、7410N、74R0N分别为两、三以及四输入与非门; 2、改变输入A、B、C的高低电平变化,观察发光二极管的显示,发亮为1,不亮为0,并将 结果填入下表: 表1 三变量表决电路测量

三、半加器 1、按照实验指导书中的P55的图15-3,利用异或门和与非门建立半加器仿真电路: 提示:异或门选择TTL中74STD,型号为7486N 2、改变输入A、B的高低电平变化,观察C、S对应发光二极管的显示,并将结果填入下表: 表R 半加器电路测量

四、全加器 1、按照实验指导书中的P55的图15-4,利用异或门和与非门建立全加器仿真电路: 2、改变输入A i、B i、C i-1的高低电平变化,观察S i、C i的变化,并将结果填入下表:

表3 全加器电路测量

五、抢答显示器电路 1、按照实验指导书中的P56的图15-5,建立抢答器仿真电路: 2、改变输入A、B、C的高低电平变化,观察Y1、Y R、Y3的变化,并将结果填入下表: 表4 抢答状态结果

实验四 虚拟存储器管理实验

实验四虚拟存储器管理实验 ◆实验名称:存储器管理实验 ◆仪器、设备:计算机 ◆参考资料:操作系统实验指导书 ◆实验目的: 设计一个请求页式存储管理方案,并编写模拟程序实现。 ◆实验内容: 编写程序用来模拟虚拟页式存储管理中的页面置换 要求: 1.快表页面固定为4块 2.从键盘输入N个页面号 3.输出每次物理块中的页面号和缺页次数,缺页率 ◆实验原理、数据(程序)记录: #define PAGES 4 /* 物理块数*/ #define N 16 /*最多输入的页面号*/ int pages[PAGES][2]; /*page[i][0]保存页面号,page[i][1]保存页面存留时间*/ int queue[N]; /*页面号数组*/ void initialise(void) /*------------初始化:快表和页面号数组++++++++++++++*/ { int i; for(i=0;i

实验五存储器读写实验报告

实验五存储器读写实验报告 实验报告 课程名:《计算机组成原理》题目:实验五存储器读写班级:计算机+ 自动化0901班姓名:张哲玮,郑俊飞 《计算机组成原理》实验报告- 1 - 实验五、存储器读写实验 一、目的与要求 (1)掌握存储器的工作特性 (2)熟悉静态存储器的操作过程,验证存储器的读写方法 二、实验原理及原理图 (1)?静态存储器芯片6116的逻辑功能 6116是一种数据宽度为8位(8个二进制位),容量为2048字节的静态存储器芯片,封在24引脚的封装中,封装型式如图2-7所示。6116芯片有8根双向三态数据线D7-D0,所谓三态是指输入状态,输出状态和高阻状态,高阻状态数据线处于一种特殊的“断开”状态;11根地址线A10-A0,指示芯片内部2048个存储单元号;3根控制线CS片选控制信号,低电平时,芯片可进行读写操作,高电平时,芯片保存信息不能进行读写;WE 为写入控制信号,低电平时,把数据线上的信息存入地址线A10-A0指示的存储单元中;0E为输出使能控制信号,低电平时,把地址线A10-A0指示的存储单元中的数据读出送到数据线上。

6116芯片控制信号逻辑功能表 (2).存储器实验单元电路 因为在计算机组成原理实验中仅用了256个存储单元,所以6116芯片的3根地址线A11-A8接地也没有多片联用问题,片选信号CS接地使芯片总是处于被选中状态。芯片的WE和0E信号分别连接实验台的存储器写信号M-W和存储器读信号M-Ro这种简化了控制过程的实验电路可方便实验进行。 存储器部件电路图 (3)?存储器实验电路 存储器读\写实验需三部分电路共同完成:存储器单元(MEM UNIT),地址寄存器单元(ADDRESS UNIT)和输入,输出单元(INPUT/OUTPIT UNIT).存储器单元6116芯片为中心构成,地址寄存器单元主要由一片74LS273组成,控制信号B-AR的作用是把总线上的数据送入地址寄存器,向存储器单元电路提供地址信息,输入,输出单元作用与以前相同。

实验四 虚拟存储器管理

实验四虚拟存储器管理 一、实验目的 1、为了更好的配合《操作系统》有关虚拟存储器管理章节的教学。 2、加深和巩固学生对于请求页式存储管理的了解和掌握。 3、提高学生的上机和编程过程中处理具体问题的能力。 二、实验内容 请求页式存储管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计,了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 1.通过随机数产生一个指令序列,共320条指令。 指令的地址按下述原则生成: a.50%的指令是顺序执行的。 b.25%的指令是均匀分布在前地址部分。 c.25%的指令是均匀分布在后地址部分。 具体的实施方法是: a.在[0,319]指令地址之间随机选取一起点; b.顺序执行一条指令,即执行地址为m+1的指令; c.在前地址[0,m+1]中随机选取一条指令并执行,该指令的地址为m’; d.顺序执行一条指令,其地址为m’; e.在后地址[m’+2,319]中随机选取一条指令并执行; f.重复上述步骤a~e,直到执行320次指令。 2.将指令序列变换成为页地址流 设: a.页面大小为1K; b.用户内存容量为4到32页; c.用户虚存容量为32K。 在用户虚存中,按每K存放10条指令排列虚存地址,即320条指令在虚存中的存放方式为: 第0条~第9条指令为第0页,对应虚存地址为[0,9];

第10条~第19条指令为第1页,对应虚存地址为[10,19] . . 第310条~第319条指令为第31页,对应虚存地址为[310,319]。 按以上方式,用户指令可组成32页。 3、输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。 a.先进先出的算法; b.最近最少访问算法; c.最近最不经常使用算法。 其中:命中率=1-页面失效次数/页地址流长度 页地址流长度为320,页面失效次数为每次访问相同指令时,该指令所对应的页不在内存的次数。 三、实验要求 实验课时4学时。要求画出利用各种算法置换时的置换图,并可以分析说明。编程可分 为几个部分完成:指令的分页,算法的选择,算法的实现,命中率的输出。编写程序前可先 阅读Linux源代码页面换入: static int do_swap_page(struct mm_struct * mm, struct vm_area_struct * vma,unsigned long address, pte_t * page_table,swp_entry_t entry,int write_access) { struct page *page = lookup_swap_cache(entry); pte-t pte; if (!pgae){ lock_kernel( ); swapin_readahead(entry); page = read_swap_cache(entry); unlock_kernel( ); if (!page) return -1;

计算机组成原理实验五存储器读写实验

实验五 存储器读写实验实验目的 1. 掌握存储器的工作特性。 2. 熟悉静态存储器的操作过程,验证存储器的读写方法。 二、实验原理 表芯片控制信号逻辑功能表

2. 存储器实验单元电路 芯片状态 控制信号状态 DO-D7 数据状态 M-R M -W 保持 1 1 高阻抗 读出 0 1 6116-^总钱 写人 1 0 总线-*6116 无效 报警 ^2-10 D7—DO A7—A0

團2-8存储器实验电路逻辑图 三、实验过程 1. 连线 1) 连接实验一(输入、输出实验)的全部连线。 2) 按逻辑原理图连接M-W M-R 两根信号低电平有效信号线 3) 连接A7-A0 8根地址线。 4) 连接B-AR 正脉冲有效信号 2. 顺序写入存储器单元实验操作过程 1) 把有B-AR 控制开关全部拨到0,把有其他开关全部拨到1,使全部信号都处 于无效 状态。 2) 在输入数据开关拨一个实验数据,如“ 00000001”即16进制的01耳 把IO-R 控制开关拨下,把地址数据送到总线。 3) 拨动一下B-AR 开关,即实现“1-0-1 ”产生一个正脉冲,把地址数据送地 址寄存器保存。 4) 在输入数据开关拨一个实验数据,如“ 10000000',即16进制的80耳 把IO-R 控 制开关拨下,把实验数据送到总线。 3. 存储器实验电路 0 O O 0 0 olo O O O O 0 00 OUTPUT L/O :W 8-AR £ ■」2 ■七 ol^Fgr' L P O 74LS273 A7- AO vz 0 o|o 0 r 6116 A7 INPUT D7-O0 [olololololololol T2

电子技术基础实验答案

实验一、常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中,要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。 1.信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领: 1)按下电源开关。 2)根据需要选定一个波形输出开关按下。 3)根据所需频率,选择频率范围(选定一个频率分挡开关按下)、分别调节频率粗调和细调旋钮,在 频率显示屏上显示所需频率即可。 4)调节幅度调节旋钮,用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意:信号发生器的输出端不允许短路。 2.交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围内,用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领: 1)为了防止过载损坏仪表,在开机前和测量前(即在输入端开路情况下)应先将量程开关置于较大量程处,待输入端接入电路开始测量时,再逐档减小量程到适当位置。 2)读数:当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时,应读取0~10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时,应读取0~3标度尺上的示数。 3)仪表使用完后,先将量程开关置于较大量程位置后,才能拆线或关机。 3.双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。 操作要领: 1)时基线位置的调节开机数秒钟后,适当调节垂直(↑↓)和水平(←→)位移旋钮,将时基线移至适当的位置。 2)清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮,使时基线越细越好(亮度不能太亮,一般能看清楚即可)。 3)示波器的显示方式示波器主要有单踪和双踪两种显示方式,属单踪显示的有“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”,作单踪显示时,可选择“Y1”或“Y2”其中一个按钮按下。属双踪显示的有“交替” 和“断续”,作双踪显示时,为了在一次扫描过程中同时显示两个波形,采用“交替”显示方式, 当被观察信号频率很低时(几十赫兹以下),可采用“断续”显示方式。 4)波形的稳定为了显示稳定的波形,应注意示波器面板上控制按钮的位置:a)“扫描速率”(t/div)

虚拟存储器管理实验报告

淮海工学院计算机科学系实验报告书 课程名:《操作系统》 题目:虚拟存储器管理 页面置换算法模拟实验 班级: 学号: 姓名:

一、实验目的与要求 1.目的: 请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟,有助于理解虚拟存储技术的特点,并加深对请求页式虚存管理的页面调度算法的理解。 2.要求: 本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。其中虚页的个数可以事先给定(例如10个),对这些虚页访问的页地址流(其长度可以事先给定,例如20次虚页访问)可以由程序随机产生,也可以事先保存在文件中。要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。程序应允许通过为该进程分配不同的实页数,来比较两种置换算法的稳定性。 二、实验说明 1.设计中虚页和实页的表示 本设计利用C语言的结构体来描述虚页和实页的结构。 在虚页结构中,pn代表虚页号,因为共10个虚页,所以pn的取值范围是0—9。pfn代表实页号,当一虚页未装入实页时,此项值为-1;当该虚页已装入某一实页时,此项值为所装入的实页的实页号pfn。time项在FIFO算法中不使用,在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。 在实页结构中中,pn代表虚页号,表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。pfn代表实页号,取值范围(0—n-1)由动态指派的实页数n所决定。next是一个指向实页结构体的指针,用于多个实页以链表形式组织起来,关于实页链表的组织详见下面第4点。 2.关于缺页次数的统计 为计算命中率,需要统计在20次的虚页访问中命中的次数。为此,程序应设置一个计数器count,来统计虚页命中发生的次数。每当所访问的虚页的pfn项值不为-1,表示此虚页已被装入某实页内, 此虚页被命中,count加1。最终命中率=count/20*100%。 3.LRU算法中“最近最久未用”页面的确定 为了能找到“最近最久未用”的虚页面,程序中可引入一个时间计数器countime,每当要访问 一个虚页面时,countime的值加1,然后将所要访问的虚页的time项值设置为增值后的当前

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