缺页中断统计代码
#include
void Print(intbc[],intblockCount)
{
for(int i=0;i { printf("%d ",bc[i]); } printf("\n"); } bool Travel(intbc[],intblockCount,int x) { boolis_found=false; int i; for(i=0;i { if(bc[i]==x) { is_found=true; break; } } returnis_found; } voidOptiomal(int pc[],intbc[],intpageCount,intblockCount) { printf("×?????????·¨\n"); if(pageCount<=blockCount) { printf("è±ò3′?êy?a0\n"); printf("è±ò3?ê?a\n"); } else { intnoPage=0; inti,j,k; for(i=0;i { if(!Travel(bc,blockCount,pc[i])) { if(i { bc[i]=pc[i]; } else { int max=0; intblockIndex;; for(j=0;j for(k=i;k { if(bc[j]==pc[k]) { break; } } if(k>=max) { max=k; blockIndex=j; } } bc[blockIndex]=pc[i]; } noPage++; } } printf("OPTè±ò3′?êy?a:%d\n",noPage); printf("OPTè±ò3?ê?a:%.2f%%\n",(float)noPage/pageCount*100); } } int main() { intpageCount,blockCount,i,pc[100]; printf("ê?è?ò3??êy\n"); scanf("%d",&pageCount); printf("ê?è?ò3??×??ò\n"); for(i=0;i { scanf("%d",&pc[i]); } blockCount=3; intbc[100]; printf("\n"); Optiomal(pc,bc,pageCount,blockCount); return 0; } 实验报告 课程名称操作系统原理实验名称虚拟页式管理 姓名学号专业班级网络 实验日期成绩指导教师赵安科 （①实验目的②实验原理③主要仪器设备④实验内容与步骤⑤实验数据记录与处理⑥实验结果与分析⑦问题建议） 实验二模拟请求页式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 1．内容：模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断处理 2．思想： 装入新页置换旧页时，若旧页在执行中没有被修改过，则不必将该页重写磁盘。因此，页表中增加是否修改过的标志，执行“存”指令和“写”指令时将对应的修改标志置成“1” 3．要求及方法： ①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，可以输出转换后的绝对地址来表示一条指令已执行完成。当访问的页不在主存中时，则输出“*页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。模拟地址转换流程见图1。 ②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中的哪一页。因此可以用一个数组来表示（或构成）页号队列。数组中每个元素是该作业已在主存中的页面号，假定分配给作业的页架数为m，且该作业开始的m页已装入主存，则数组可由m个元素构成。 P[0]，P[1]，P[2]，…，P[m-1] 它们的初值为P[0]：=0，P[1]：=1，P[2]：=2，…，P[m-1]：=m-1 用一指针K指示当要调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]所指出的页面调出，然后执行： P[K]：=要装入的新页页号 K ：=(k+1)mod m 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 要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入过程，模拟程序的流程图见附图1。 按流程控制过程如下： 提示：输入指令的页号和页内偏移和是否存指令?? ? 0 1非存指令存指令，若d 为-1则结束，否则进 入流程控制过程，得P 1和d ，查表在主存时，绝对地址=P 1×1024+d ③ 假定主存中页架大小为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个页架，且该作业的第0页至第3页已装入内存，其余3页未装入主 依次执行上述指令调试你所设计的程序（仅模拟指令的执行，不考虑序列中具体操作的执行）。 实验六8259中断控制器实验 6.1 实验目的 (1) 学习中断控制器8259的工作原理。 (2) 掌握可编程控制器8259的应用编程方法。 6.2 实验设备 PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。 6.3 实验内容 1. 单中断应用实验 (1)编写中断处理程序，利用PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源，每次PC机响应中断请求，在显示器上显示一个字符。 (2)编写中断处理程序，利用PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源，每次PC机响应中断请求，在显示器上显示“Hello”，中断5次后退出。 2．扩展多中断源实验 利用实验平台上8259控制器对扩展系统总线上的中断线INTR进行扩展。编写程序对8259控制器的IR0和IR1中断请求进行处理。 6.4 实验原理 1. 8259控制器的介绍 中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断请求方式，即中断结构可以由用户编程来设定。同时，在不需增加其他电路的情况下，通过多片8259A的级连，能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括：1）记录各级中断源请求，2）判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断，3）响应中断时，向CPU传送中断类型号。8259A的内部结构和引脚如图6-1所示。 8259A的命令共有7个，一类是初始化命令字，另一类是操作命令。8259A的编程就是根据应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1-OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。ICW1-ICW4各命令字格式如图6-2所示， 四、计算题 1某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB,内存为16KBo假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下： 则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。 1. 解：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件用户编程空间共32个页面”可知页号部分占5位；由每页为1KB” 1K=210,可知内页地址占10位。由内存为16KB'，可知有16块，块号为4位。 逻辑地址0A5C（ H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根据上面的 分析，下划线部分为页内地址，编码000 10 ”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2o 查页表，得到物理块号是11（十进制），即物理块地址为：10 11,拼接块内地址10 0101 1100, 得10 1110 0101 1100 ，即2E5C（ H）o 2、对于如下的页面访问序列： 1, 2 , 3 , 4 , 1 , 2 , 5 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 当内存块数量为3时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一 次缺页中断。要求写出计算步骤。） 2. 解： 采用先进先出（FIFO ）调度算法，页面调度过程如下： 共产生缺页中断9次。依次淘汰的页是1、2、3、4、1、2 共产生缺页中断10次。依次淘汰的页是1、2、3、4、5、1、2o 3、下表给出了某系统中的空闲分区表，系统采用可变式分区存储管理策略。现有以下作业序列：96K、 20K、200K o若用首次适应算法和最佳适应算法来处理这些作业序列，试问哪一种算法可以满足该作业序列的请求，为什么？ 空闲分区表 姓名 院专业班 年月日实验内容8259中断控制器实验指导老师 【实验目的】 (1)学习中断控制器8259的工作原理。 (2)掌握可编程控制器8259的应用编程方法。 【试验设备】 PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。 【实验内容】 (1) 编写中断处理程序，利用PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源，每次PC机响应中断请求，在显示器上显示一个字符。 (2) 编写中断处理程序，利用PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源，每次PC机响应中断请求，在显示器上显示“9”，中断显示6次后退出。 【实验原理】 1. 8259控制器的介绍 中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断请求方式，即中断结构可以由用户编程来设定。同时，在不需增加其他电路的情况下，通过多片8259A的级连，能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括：1）记录各级中断源请求，2）判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断，3）响应中断时，向CPU传送中断类型号。8259A的内部结构和引脚如图6-1所示。 8259A的命令共有7个，一类是初始化命令字，另一类是操作命令。8259A的编程就是根据应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1- OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。ICW1-ICW4各命令字格式如图6-2所示，OCW1-OCW3各命令字格式如图6-3所示，其中OCW1用于设置中断屏蔽操作字，OCW2用于设置优先级循环方式和中断结束方式的操作命令字，OCW3用于设置和撤销特殊屏蔽方式、设置中断查询方式以及设置对8259内部寄存器的读出命令。 图6-1 8259内部结构和引脚图 习题四 3、何谓静态链接？何谓装入时动态链接和运行时的动态链接？ 答：(1) 静态链接。在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。我们把这种事先进行链接的方式称为静态链接方式。 (2) 装入时动态链接。这是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的链接方式。 (3) 运行时动态链接。这是指对某些目标模块的链接，是在程序执行中需要该(目标)模块时，才对它进行的链接。 6、为什么要引入动态重定位？如何实现？ 答：（1）在连续分配方式中，必须把一个系统或用户程序装入一连续的内存空间。如果在系统中只有若干个小的分区，即使它们容量的总和大于要装入的程序，但由于这些分区不相邻接，也无法把该程序装入内存。这种不能被利用的小分区称为“零头”或“碎片”。为了消除零头所以要引入动态重定位。 （2）在动态运行时装入的方式中，作业装入内存后的所有地址都仍然是相对地址，将相对地址转换为物理地址的工作，被推迟到程序指令要真正执行时进行。为使地址的转换不会影响到指令的执行速度，必须有硬件地址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序(数据)在内存中的起始地址。程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令或数据的访问自动进行的，故称为动态重定位。 14、较详细地说明引入分段存储管理是为了满足用户哪几方面的需要。 答：1) 方便编程 通常，用户把自己的作业按照逻辑关系划分为若干个段，每个段都是从0 开始编址，并有自己的名字和长度。因此，希望要访问的逻辑地址是由段名(段号)和段内偏移量(段内地址)决定的。 实验六8259中断控制（1） 一.实验目的 1. 学习8086/8088 CPU中断系统的知识。 2. 学习8259中断控制器的使用。 二.实验要求 编写程序，使8255的A口控制双色灯。CPU执行主程序时四个绿灯亮。用+pulse作为8259的IR2的输入信号，向CPU请求中断。CPU在中断服务程序中熄灭绿灯，并使红灯亮。中断服务程序结束，又返回主程序，再使绿灯亮。 三.实验电路及连线 1.将8255的PA0~PA3接双色灯的DG1~DG4。 2.将8255的PA4~PA7接双色灯的DR1~DR4。 3.将单脉冲电路的+pulse接8259的IR2。 4.将8255的CS接200~207H。 5.将8259的CS接210~217H。 6.将K15插针连上。 四.编程提示 1. 8255初始化：A口方式0输出。 2. 8259初始化：边沿触发。 3. 设置中断矢量，将中断服务程序入口地址送入中断矢量表的相应单元，在本系统中，80000H~800FFH相当于00000H~000FFH，其中用户可用中断矢量表区域为80014H~800FFH。 4. 主程序控制8255 PA0~PA3输出点亮绿灯。 5. 编制中断服务程序，使PA4~PA7输出点亮红灯，关闭绿灯。 五.实验步骤 1. 编制程序。 2. 在PC机上编辑、汇编及连接。 3. 在实验板上按实验连线要求连接硬件线路（注意先关闭实验板电源）。 4. 连接实验板与PC机的串行通信线，开实验板电源。 5. 将程序从PC机送入实验板。 6. 运行程序，此时双色灯绿灯亮，表明在运行主程序。 7. 按一下+pulse按钮，应当红灯亮绿灯灭，表明在执行中断服务程序；过一会儿红灯熄灭了，绿灯又亮了起来，表明中断服务程序已返回了主程序。 六.实验报告 应包括画电路图、试验程序框图、编程（要有注释）、调试过程及心得体会等。 本科实验报告 课程名称：接口实验 姓名： 学院： 系： 专业： 学号： 指导教师： 2015年12 月26 日 浙江大学实验报告 课程名称：接口实验实验类型：普通实验 实验项目名称：8259中断控制实验 学生姓名：专业：学号： 同组学生姓名：指导老师： 实验地点：实验日期：2015年12月22日 一、实验目的和要求： 1．掌握中断的工作原理及编程方式，掌握8259中断控制器工作原理，了解中断控制芯片的初始化及工作方式的设定，熟悉实验中涉及到的各寄存器的使用方法，学会中断程序的编写。 2．学会中断控制器8259接口电路的应用和中断服务程序的编写。 3．了解PCI总线目标接口适配器PCI9052的使用，学会其中断及状态的控制。 二、实验内容和原理 8259中断控制电路： 在PC机中，主板上的两片8259可编程中断控制芯片以主从结构为系统提供了15级中断（每片8级，其中一级作为级联）。从片的中断请求信号INT 与主片的IRQ2相连。其中给用户保留的中断号有IRQ10、IRQ11、IRQ12、和IRQ15，这些中断级都设置在从片上。 主片：IRQ0——T/C0 IRQ1——键盘中断 IRQ2——8259从片 IRQ3——串口2 IRQ4——串口1 IRQ5——并行口2 IRQ6——软盘控制器 IRQ7——并行口1 从片：IRQ8——实时时钟中断 IRQ9——RE —DTNECT IRQA ——保留 IRQB ——保留 IRQC ——保留 IRQD ——协处理器 IRQE ——硬盘控制器 IRQF ——保留 70H 73H 77H 76H 75H 74H 72H 71H PC 机中8259中断管理设有相应的矢量地址，主片的IRQ0—IRQ7对应为08H —0FH ，从片的IRQ8—IRQ15对应为70H —77H 。主片的中断控制寄存器ISR 和中断屏蔽寄存器IMR 的端口地址分别为20H 和21H ，从片的中断控制寄存器ISR 和中断屏蔽寄存器IMR 的端口地址分别为0A0H 和0A1H 。 中断初始化编程时，若使用主片中的中断级，只需打开主片屏蔽寄存器的相应屏蔽级，并在中断处理完毕后发中断结束命令EOI ；而使用从片中的中断级，除对从片相应的级作出处理，还需打开主片IRQ2相应的屏蔽寄存器位，并在中断处理完毕后对主片和从片都要发中断结束命令EOI 。 9052的中断控制寄存器： 偏移地址为4CH 的32位寄存器。其中高19位为保留位，低13位可根据需要进行8位、16位操作。实验仪上的中断源信号必须通过9052控制器 页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断 一．实验目的 （1）深入了解存储管理如何实现地址转换。 （2）进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。 二．实验内容 编写程序完成页式虚拟存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。 三．实验原理 页式存储管理把内存分割成大小相等位置固定的若干区域，叫内存页面，内存的分配以“页”为单位，一个程序可以占用不连续的页面，逻辑页面的大小和内存页面的大小相同，内外存的交换也以页为单位进行，页面交换时，先查询快表，若快表中找不到所需页面再去查询页表，若页表中仍未找到说明发生了缺页中断，需先将所需页面调入内存再进行存取。 四．实验部分源程序 #define size 1024//定义块的大小，本次模拟设为1024个字节。 #include "stdio.h" #include "string.h" #include 实验8259单级中断控制器实验 一、实验目的 ⒈掌握8259中断控制器的接口方法。⒉ 掌握8259中断控制器的应用编程。 二、实验内容 利用8259实现对外部中断的响应和处理，要求程序对每次中断进行计数，并将计数结果送数码显示。 三、实验接线图 图6－6 四、编程指南 ⑴8259芯片介绍 中断控制器8259A是专为控制优先级中断而设计的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中。因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断请求方式。即中断结构可以由用户编程来设定。同时，在不需要增加其它电路的情况下，通过多片8259A的级联，能构成多达64级的矢量中断系统。 ⑵本实验中使用3号中断源IR3，“”插孔和IR3相连，中断方式 为边沿触发方式，每拨二次AN开关产生一次中断，满5次中断，显示“8259——good”。如果中断源电平信号不符合规定要求，则自动转到7号中断，显示“Err”。 五、实验程序框图 IR3中断服务程序： IR7中断服务程序： 六、实验步骤 1、按图6－6连好实验线路图。 ⑴8259的INT连8088的INTR；⑵8259的INTA连8088的INTA；⑶“” 插孔和8259的3号中断IR3插孔相连，“”端初始为低电平；⑷8259的CS端接FF80H孔。 2、运行实验程序，在系统处于命令提示符“P.”状态下，按SCAL键，输入12D0，按EXEC键，系统显示8259－1。 3、拨动AN开关按钮，按满l0次显示good。 七、实验程序清单 CODE SEGMENT ;H8259.ASM ASSUME CS: CODE INTPORT1 EQU 0FF80H INTPORT2 EQU 0FF81H INTQ3 EQU INTREEUP3 INTQ7 EQU INTREEUP7 PA EQU 0FF20H ;字位口 PB EQU 0FF21H ;字形口 PC EQU 0FF22H ;键入口 ORG 12D0H START: JMP START0 BUF DB ?,?,?,?,?,? intcnt db ? data1: db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h, 0c6h,0a1h db 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH START0: CLD ;递加 CALL BUF1 ;写显示缓冲初值 CALL WRINTVER ;写中断向量 MOV AL,13H ;写ICW1 MOV DX,INTPORT1 OUT DX,AL MOV AL,08H ;写ICW2 MOV DX,INTPORT2 OUT DX,AL MOV AL,09H ;写ICW4 OUT DX,AL MOV AL,0F7H ;写OCW1 OUT DX,AL MOV intcnt,01H ;中断计数初值 STI ;开中断 WATING: CALL DISP ;DISP 8259-1 操作系统复习题 一、单项选择题：在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（）。【D 】A．程序B．数据 C．文件D．资源 2．产生死锁的基本原因是（）和进程推进顺序非法。【 A 】A．资源分配不当B．系统资源不足 C．作业调度不当D．进程调度不当 3．动态重定位是在作业的（）中进行的。【D 】A．编译过程B．装入过程 C．连接过程D．执行过程 4．存放在磁盘上的文件，（）。【A 】A．既可随机访问又可顺序访问B．只能随机访问 C．只能顺序访问D．只能读写不能访问 5．对于硬盘上存放的信息，物理上读写的最小单位是一个（）。【C 】A．二进制（bit）B．字节(byte) C．物理块D．逻辑记录 6．操作系统中利用信号量和P、V操作，（）。【C 】A．只能实现进程的互斥B．只能实现进程的同步 C．可实现进程的互斥与同步D．可完成进程调度 7．SPOOLing技术可以实现设备的（）。【C 】A．独占B．共享 C．虚拟D．物理 8．在存储管理的各方案中，可扩充主存容量的方案是（）存储管理。【D 】A．固定分区B．可变分区 C．连续D．页式虚拟 9．磁盘是可共享的设备，每一时刻（）进程与它交换信息。【C 】A．允许有两个B．可以有任意多个 C．最多一个D．至少有一个 10．逻辑文件存放到存储介质上时，采用的组织形式是与（）有关。【B 】 ×××××试题答案及评分参考（×）第1页（共×页） A．逻辑文件结构B．存储介质特性 C．主存管理方式D．分配外设方式 11．在操作系统中，（）是竞争和分配计算机系统资源的基本单位。【B 】A．程序B．进程 C．作业D．线程 12．作业调度的关键在于（）。【C 】A．选择恰当的进程管理程序B．用户作业准备充分 C．选择恰当的作业调度算法D．有一个较好的操作环境 13．文件的保密是指防止文件被（）。【C 】A．篡改B．破坏 C．窃取D．删除 14．系统抖动是指（）。【 D 】A．使用机器时，屏幕闪烁的现象 B．由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象 C．系统盘有问题，致使系统部稳定的现象 D．被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 15．避免死锁的一个著名的算法是（）。【C 】A．先入先出算法 B．优先级算法 C．银行家算法D．资源按序分配法 16．在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争（）而产生死锁。【D 】A．打印机B．磁带机 C．磁盘D．CPU 17．用户程序中的输入、输出操作实际是由（）完成。【C 】A．程序设计语言B．编译系统 C．操作系统D．标准库程序 18．在分页存储管理系统中，从页号到物理块的地址映射是通过（）实现的。【B 】A．段表B．页表 C．PCB D．JCB 19．在操作系统中，进程的最基本特征是（）。【A 】A．动态性和并发性B．顺序性和可再现性 C．与程序的对应性D．执行过程的封闭性 20．一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是（）。【C 】A．先来先服务B．轮转 C．最高响应比优先D．均衡调度 ×××××试题答案及评分参考（×）第2页（共×页） 实验二 8259A中断控制器实验 1、编制程序：拨动单脉冲开关，“”送给8259A的IR0，触发中断， 8088计数中断次数，显示于G5区的数码管上 2、运行程序 3、上下拨动单脉冲开关，拨动二次，产生一个“”，观察结果， 数码管上显示的次数与拨动开关次数是否对应。 .MODEL TINY EXTRN DISPLAY8:NEAR IO8259_0 EQU 0F000H IO8259_1 EQU 0F001H .STACK 100 .DATA BUFFER DB 8 DUP(?) COUNTER DB ? REDISPLAYFLAG DB 0 .CODE START: MOV AX,@DATA MOV DS,AX MOV ES,AX NOP CALL INIT8259 CALL WRIINTVER MOV COUNTER,0 MOV REDISPLAYFLAG,1 STI ;?a?D?? START1: CMP REDISPLAYFLAG,0 JZ START1 CALL LEDDISPLAY MOV REDISPLAYFLAG,0 JMP S TART1 INIT8259 PROC NEAR MOV DX,IO8259_0 MOV AL,13H OUT DX,AL MOV DX,IO8259_1 MOV AL,08H OUT DX,AL MOV AL,09H OUT DX,AL MOV AL,0FEH OUT DX,AL RET INIT8259 ENDP WRIINTVER PROC NEAR PUSH ES MOV AX,0 MOV ES,AX MOV DI,20H LEA AX,INT_0 STOSW MOV AX,CS STOSW POP E S RET WRIINTVER ENDP LEDDISPLAY PROC NEAR MOV AL,COUNTER MOV AH,AL AND AL,0FH MOV BUFFER,AL AND AH,0F0H ROR A H,4 MOV BUFFER + 1,AH MOV BUFFER + 2,10H ;??áù??2?Dèòa??ê? MOV BUFFER + 3,10H MOV BUFFER + 4,10H MOV BUFFER + 5,10H MOV BUFFER + 6,10H MOV BUFFER + 7,10H LEA SI,BUFFER CALL DISPLAY8 RET LEDDISPLAY ENDP INT_0: PUSH DX PUSH AX MOV AL,COUNTER ADD AL,1 DAA MOV COUNTER,AL MOV REDISPLAYFLAG,1 MOV DX,IO8259_0 MOV AL,20H 实验二模拟请求页式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 1．内容：模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断处理 2．思想： 装入新页置换旧页时，若旧页在执行中没有被修改过，则不必将该页重写磁盘。因此，页表中增加是否修改过的标志，执行“存”指令和“写”指令时将对应的修改标志置成“1” 3．要求及方法： ①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，可以输出转换后的绝对地址来表示一条指令已执行完成。当访问的页不在主存中时，则输出“*页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。模拟地址转换流程见图1。 ②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中的哪一页。因此可以用一个数组来表示（或构成）页号队列。数组中每个元素是该作业已在主存中的页面号，假定分配给作业的页架数为m，且该作业开始的m页已装入主存，则数组可由m个元素构成。 P[0]，P[1]，P[2]，…，P[m-1] 它们的初值为P[0]：=0，P[1]：=1，P[2]：=2，…，P[m-1]：=m-1 用一指针K指示当要调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]所指出的页面调出，然后执行： P[K]：=要装入的新页页号 K：=(k+1)mod m 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要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入过程，模拟程序的流程图见附图1。 按流程控制过程如下： XX学院 实验报告 实验名称 姓名 学号 班级 教师 日期 一、实验内容与要求 1.1 实验内容 本次实验分为如下3个子实验： (1)单中断请求实验：利用系统总线上中断请求信号MIR7，设计一个单一中断请求实验； (2)双中断优先级实验：利用系统总线上中断请求信号MIR6和MIR7，设计一个双中断优 先级应用实验，观察8253对中断优先级的控制； (3)级联中断实验：利用系统总线上中断请求信号MIR7和SIR1，设计一个级联中断应用 实验。 1.2 实验要求 本次实验中三个子实验的实验要求如下： (1)单中断请求实验：单脉冲KK1+与主片8259的IR7相连。每按KK1+，进入一次中断， 输出7； (2)双中断优先级实验：单脉冲KK1+连主片8259的IR7，KK2+连其IR6。每当KK1+按 下时显示“7”，每当KK2+按下显示“6”； (3)级联中断实验：单脉冲KK1+连主片8259的IR7，KK2+连从片的IR1。每当KK1+按 下时显示“M7”，每当KK2+按下显示“S1”。 二、实验原理与硬件连线 2.1 实验原理 (1)中断控制器8259简介 在Intel 386EX芯片中集成有中断控制单元（ICU），该单元包含有两个级联中断控制器，一个为主控制器，一个为从控制器。该中断控制单元就功能而言与工业上标准的82C59A是一致的，操作方法也相同。从片的INT连接到主片的IR2信号上构成两片8259的级联。 在TD-PITE实验系统中，将主控制器的IR6、IR7以及从控制器的IR1开放出来供实验使用，主片8259的IR4供系统串口使用。8259的内部连接及外部管脚引出如图1-1： 第3章（大本）习题解答 一、填空 1．将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为 地址重定位 。 2．使用覆盖与对换技术的主要目的是 提高内存的利用率 。 3．存储管理中，对存储空间的浪费是以 内部碎片 和 外部碎片 两种形式表现出来的。 4．地址重定位可分为 静态重定位 和 动态重定位 两种。 5．在可变分区存储管理中采用最佳适应算法时，最好按 尺寸 法来组织空闲分区链表。 6．在分页式存储管理的页表里，主要应该包含 页号 和 块号 两个信息。 7．静态重定位在程序 装入 时进行，动态重定位在程序 执行 时进行。 8．在分页式存储管理中，如果页面置换算法选择不当，则会使系统出现 抖动 现象。 9．在请求分页式存储管理中采用先进先出（FIFO ）页面淘汰算法时，增加分配给作业的块数时， 缺页中断 的次数有可能会增加。 10．在请求分页式存储管理中，页面淘汰是由于 缺页 引起的。 11．在段页式存储管理中，每个用户作业有一个 段 表，每段都有一个 页 表。 二、选择 1．虚拟存储器的最大容量是由 B 决定的。 A ．内、外存容量之和 B ．计算机系统的地址结构 C ．作业的相对地址空间 D ．作业的绝对地址空间 2．采用先进先出页面淘汰算法的系统中，一进程在内存占3块（开始为空），页面访问序列为1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6。运行时会产生 D 次缺页中断。 A ．7 B ．8 C ．9 D ．10 从图3-1中的“缺页计数”栏里可以看出应该选择D 。 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 6 页面走向→ 3个内存块→缺页计数→ 图3-1 选择题2配图 3．系统出现“抖动”现象的主要原因是由于 A 引起的。 A ．置换算法选择不当 B ．交换的信息量太大 C ．内存容量不足 D ．采用页式存储管理策略 4．实现虚拟存储器的目的是 D 。 A ．进行存储保护 B ．允许程序浮动 C ．允许程序移动 D ．扩充主存容量 一．实验内容 模拟请求页式存储管理中硬件的地址转换和缺页中断处理 二．实验原理 装入新页置换旧页时，若旧页在执行中没有被修改过，则不必将该页重写磁盘。因此，页表中增加是否修改过的标志，执行“存”指令和“写”指令时将对应的修改标志置成“1”表示修改过，否则为“0”表示未修改过。页表格式如下： 页号 标志 页架号 修改标志 在磁盘上位置 三．要求及方法： ① 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，可以输出转换后的绝对地址来表示一条指令已执行完成。当访问的页不在主存中时，则输出“*页号”来表示硬件产生了一次缺页中断。模拟地址转换流程见图1。 ② 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中的哪一页。因此可以用一个数组来表示（或构成）页号队列。数组中每个元素是该作业已在主存中的页面号，假定分配给作业的页架数为m ，且该作业开始的m 页已装入主存，则数组可由m 个元素构成。 P[0]，P[1]，P[2]，…，P[m-1] 它们的初值为P[0]：=0，P[1]：=1，P[2]：=2，…，P[m-1]：=m-1 用一指针K 指示当要调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]所指出的页面调出，然后执行： P[K]：=要装入的新页页号 K ：=(k+1)mod m 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 要装入的新页页号”来模拟一次调出和装入过程，模拟程序的流程图见附图1。 按流程控制过程如下： 提示：输入指令的页号和页内偏移和是否存指令??? 0 1非存指令存指令，若d 为-1则结束，否则进 第七章习题解答 一、填空 1．一个操作系统的可扩展性，是指该系统能够跟上先进计算技术发展的能力。 2．在引入线程的操作系统中，线程是进程的一个实体，是进程中实施调度和处理机分派的基本单位。 3．一个线程除了有所属进程的基本优先级外，还有运行时的当前优先级。 4．在Windows 2000中，具有1~15优先级的线程称为可变型线程。它的优先级随着时间配额的用完，会被强制降低。 5．Windows 2000在创建一个进程时，在内存里分配给它一定数量的页帧，用于存放运行时所需要的页面。这些页面被称为是该进程的“工作集”。 6．Windows 2000采用的是请求调页法和集群法相结合的取页策略，把页面装入到内存的页帧里的。 7．分区是磁盘的基本组成部分，是一个能够被格式化和单独使用的逻辑单元。 8．MFT是一个数组，是一个以数组元素为记录构成的文件。 9．只要是存于NTFS卷上的文件，在MFT里都会有一个元素与之对应。 10．在Windows 2000的设备管理中，整个I/O处理过程都是通过I/O请求包（IRP）来驱动的。 二、选择 1．在引入线程概念之后，一个进程至少要拥有D 个线程。 A． 4 B．3 C．2 D．1 2．在Windows 2000中，只有A 状态的线程才能成为被切换成运行状态，占用处理器执行。 A．备用B．就绪C．等待D．转换 3．Windows 2000是采用C 来实现对线程的调度管理的。 A．线程调度器就绪队列表 B．线程调度器就绪队列表、就绪位图 C．线程调度器就绪队列表、就绪位图、空闲位图 D．线程调度器就绪队列表、空闲位图 4．在Windows 2000里，一个线程的优先级，会在A 时被系统降低。 A．时间配额用完B．请求I/O C．等待消息D．线程切换5．在单处理机系统，当要在进程工作集里替换一页时，Windows2000实施的是B 页面淘汰策略。 A． FIFO（先进先出）B．LRU（最近最久未用） C．LFU（最近最少用）D．OPT（最优） 6．在页帧数据库里，处于下面所列A 状态下的页帧才可以变为有效状态。 A．初始化B．备用C．空闲D．修改7．当属性值能够直接存放在MFT的元素里时，称其为B 。 A．非常驻属性B．常驻属性C．控制属性D．扩展属性8．在NTFS文件系统中，文件在磁盘上存储时的物理结构是采用C 的。 A．连续式B．链接式C．索引式D．组合式9．在Windows 2000的设备管理中，I/O请求包（IRP）是由D 建立的。 A．用户应用程序B．文件系统驱动程序 C．设备驱动程序D．I/O管理器 星期二1-2节序号：1 实验六8259中断控制（1） 12120771 易远明 一、电路图 二、程序框图 三、实验程序及注释 ASSUME CS:CODE INTPORT1 EQU 0060H INTPORT2 EQU 0061H INTQ3 EQU INTREEUP3 INTCNT DB ? ORG 1200H START: CLD MOV DX,0FF2BH MOV AL,80H ;设置8255方式字：A口出 OUT DX,AL CALL WRINTVER ;WRITE INTRRUPT MOV AL,13H ;ICW1=00010011B,边沿触发、单8259、需ICW4 MOV DX,INTPORT1 OUT DX,AL MOV AL,08H MOV DX,INTPORT2 OUT DX,AL MOV AL,09H ;ICW4=00001001B,非特殊全嵌套方式、缓冲/从、正常EOI OUT DX,AL MOV AL,0F7H ;OCW1=11110111B OUT DX,AL MOV INTCNT,01H ;延时 STI WATING: MOV DX,0FF28H ;主程序绿灯亮（低四位为0则绿灯亮，高四位为1故红灯灭）MOV AL,0F0H OUT DX,AL JMP WA TING WRINTVER: MOV AX,0H MOV ES,AX MOV DI,002CH ;中断向量地址2CH=0BH*4 LEA AX,INTQ3 STOSW ;送偏移地址 MOV AX,0000h STOSW ;送段地址 RET INTREEUP3:CLI ;中断服务子程序开始 MOV DX,0FF28H ;中断服务子程序执行红灯亮 MOV AL,0FH ;低四位为1则绿灯灭，高四位为0故红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY1S MOV AL,20H ;OCW2=001 00 000B非特殊EOI命令，结束命令，用于完全嵌套方式的中断结束 MOV DX,INTPORT1 OUT DX,AL STI ;开系统中断 IRET DELAY1S: MOV CX,0FFFFH MOV BX,5 L:DEC CX JNZ L DEC BX JNZ L RET CODE ENDS END START 第1章 一、填空 1．计算机由硬件系统和软件系统两个部分组成，它们构成了一个完整的计算机系统。 2．按功能划分，软件可分为系统软件和应用软件两种。 3．操作系统是在裸机上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的首次扩充。 4．分时系统的主要特征为多路性、交互性、独立性和及时性。 5．实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是高及时性和高可靠性。 6．若一个操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，则是分时操作系统。 7．如果一个操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，只追求计算机资源的利用率、大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理操作系统。 二、选择 1．操作系统是一种B 。 A．通用软件B．系统软件C．应用软件D．软件包2．操作系统是对C 进行管理的软件。 A系统软件B．系统硬件C．计算机资源D．应用程序3．操作系统中采用多道程序设计技术，以提高CPU和外部设备的A 。 A．利用率B．可靠性C．稳定性D．兼容性4．计算机系统中配置操作系统的目的是提高计算机的B 和方便用户使用。 A．速度B．利用率C．灵活性D．兼容性5．C 操作系统允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机。 A．批处理B．实时C．分时D．多道批处理 6、程序多道设计是指（D ）。 A、在实时系统中并发运行的多个程序 B、在分布系统中同一时刻运行的多个程序 C、在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D、在一台处理机上并发运行多个程序 7、配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机，这样的计算机只是一台逻辑上的计算机，称为（C ）计算机。 A、并行 B、真实 C、虚拟 D、共享 8、下列选择中，（D ）不是操作系统关心的主要问题。 A、管理计算机裸机 B、设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面 C、管理计算机系统资源 D、高级程序设计语言的编译器 9、分时系统为了使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是（ C ）。 实验四 用先进先出（FIFO ）页面调度算法处理缺页中断 1．实验目的 深入了解页式存储管理如何实现地址转换； 进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。 2．实验预备知识 页式存储管理中的地址转换的方法； 页式虚拟存储的缺页中断处理方法。 3．实验内容 编写程序完成页式虚拟存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。实验具体包括：首先对给定的地址进行地址转换工作，若发生缺页则先进行缺页中断处理，然后再进行地址转换；最后编写主函数对所作工作进程测试。 假定主存64KB ，每个主存块1024字节，作业最大支持到64KB ，系统中每个作业分得主存块4块。 4．提示与讲解 页式存储管理中地址转换过程很简单，假定主存块的大小为2n 字节，主存大小为2m'字节和逻辑地址m 位，则进行地址转换时，首先从逻辑地址中的高m-n 位中取得页号，然后根据页号查页表，得到块号，并将块号放入物理地址的高m'-n 位，最后从逻辑地址中取得低n 位放入物理地址的低n 位就得到了物理地址，过程如图1所示。 图1 页式存储管理系统地址转换示意图 地址转换是由硬件完成的，实验中使用软件程序模拟地址转换过程，模拟地址转换的流程图如图2所示（实验中假定主存64KB ，每个主存块1024字节，即n=10,m'=16，物理地址中块号6位、块内地址10位；作业最大64KB ，即m=16，逻辑地址中页号6位、页内地址10位）。 在页式虚拟存储管理方式中，作业信息作为副本放在磁盘上，作业执行时仅把作业信息的部分页面装入主存储器，作业执行时若访问的页面在主存中，则按上述方式进行地址转换，若访问的页面不在主存中，则产生一个“缺页中断”， 逻辑地址 实验一8259单级中断控制器实验 一、实验目的 ⒈掌握8259中断控制器的接口方法。 ⒉掌握8259中断控制器的应用编程。 二、实验内容 利用8259实现对外部中断的响应和处理，要求程序对每次中断进行计数，并将计数结果送数码显示。 三、实验接线图 图6－6 四、编程指南 ⑴8259芯片介绍 中断控制器8259A是专为控制优先级中断而设计的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中。因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断请求方式。即中断结构可以由用户编程来设定。同时，在不需要增加其它电路的情况下，通过多片8259A的级联，能构成多达64级的矢量中断系统。 ⑵本实验中使用3号中断源IR3，“”插孔和IR3相连，中断方式为边沿触发方式，每拨二次AN开关产生一次中断，满5次中断，显示“8259——good”。如果中断源电平信号不符合规定要求，则自动转到7号中断，显示“Err”。 五、实验程序框图 IR3中断服务程序： IR7中断服务程序： 六、实验步骤 1、按图6－6连好实验线路图。 ⑴ 8259的INT连8088的INTR； ⑵ 8259的INTA连8088的INTA； ⑶“”插孔和8259的3号中断IR3插孔相连，“”端初始为低电平； ⑷ 8259的CS端接FF80H孔； ⑸连JX4→JX17。 2、DJ-8086k软件启动和联机 ⑴启动和联机。双击桌面上‘DJ-8086k’快捷图标，即可运行DJ-8086k软件； ⑵新建文件：单击菜单栏“文件”或工具栏“新建”图标，即会建立一个新的源程序 编辑窗口，此时可在此窗口编辑、输入源程序（注：新建文件扩展名为 .ASM）。 或打开文件F3：单击菜单栏“文件”或工具栏“打开”图标，弹出“打开文件”的对话框，然后选择要装入的源文件，单击“确定”即可装入源文件。； 3、调试程序 ⑴编译装载F9： 打开源文件，依次单击：调试”\“编译装载F9”或工具栏上的编译装载图标，状 态栏会提示正在编译、编译成功、正在装载数据、装载数据结束，几秒钟后便会弹出‘源文件调试窗口’，如编译出错，会提示错误信息，待修改源文件正确后，重新编译装载即可； ⑵连续运行； 单击菜单栏“调试”下的“连续运行”或单击工具栏的连续运行图标，即全速连续运行程序，系统显示8259－1。 ⑶在系统处于命令提示符“P.”状态下，输入12D0，按EXEC键，系统显示8259－1。 ⑷拨动AN开关按钮，按满6次显示good。 七、实验程序清单 CODE SEGMENT ;H8259.ASM ASSUME CS: CODE INTPORT1 EQU 0FF80H INTPORT2 EQU 0FF81H INTQ3 EQU INTREEUP3 INTQ7 EQU INTREEUP7 PA EQU 0FF20H ;字位口 PB EQU 0FF21H ;字形口 PC EQU 0FF22H ;键入口 ORG 12D0H START: JMP START0 BUF DB ?,?,?,?,?,?模拟请求页式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
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