计算机系统结构实验一

实验报告册
计算机系统结构
姓名：韩文肖
学号：201215325
专业：计算机科学与技术
班级：153
指导教师：孙全红
华北水利水电学院信息系系统结构教研室
实验一存贮层次模拟器
学时：4学时
【实验目的】
1、使学生清楚认识虚拟存贮层次结构，熟练掌握常用的几种存储地址映象与变换方法，以及FIFO、LRU等替换算法的工作全过程。

2、要求用程序实现任意地址流在存储层次上的命中情况，实验结束后提交源程序和实验说明书。

【实验内容】
在模拟器上实现在任意地址流下求出在 Cache—主存两层存贮层次上的命中率。

【实验步骤】
1．Cache—主存：映像方式要实现全相联、直接映象、组相联方式三种方式，并选择每一种映像方式下输出结果；替换算法一般使用LRU算法。

3．要求主存容量、Cache大小、页大小、块大小以及组数等可以输入修改。

4．求出命中率；显示替换的全过程；任选一种高级语言来做。

5．要有简洁、易于操作的界面。

【实验仪器设备】
计算机（装有常用编程环境，如C、VC++等）
【源程序、实验结果及分析、实验心得及体会】
#include<iostream>
using namespace std;
struct B
{ int yh;
int A;};
void fifo(int m,int n,int address[10])
{ int i=m/n;
int count=0,count1=100;
double d=0.0;
B zucun[100];
for(int t1=0;t1<i;t1++)
{
zucun[t1].yh=address[t1];
cout<<"缺页,"<<address[t1]<<"调进" <<endl;
zucun[t1].A=count1;
count1--;}
for(int t2=i;t2<10;t2++)
{ int w=0,u=-1;
for(int t3=0;t3<i;t3++)
{ if(address[t2]==zucun[t3].yh)
{ cout<<address[t2]<<"命中"<<endl;
count++;
u=0;
continue;
}}
if(u==-1)
{ for(int t5=0;t5<i;t5++)
{ w=0;
if(zucun[w].A<zucun[t5].A)
w=t5;
}
zucun[w].yh=address[t2];
zucun[w].A=count1;
count1--;
cout<<"缺页，"<<address[t2]<<"替换"<<endl;
}
u=-1; }
d=count/10.0;
cout<<"命中率为："<<d<<endl;
}
void lru(int m,int n,int address[10])
{
int i=m/n;
int count=0;
double d=0.0;
B zucun[100];
for(int t77=0;t77<i;t77++)
{
zucun[t77].yh=-1;
zucun[t77].A=0;
}
for(int t2=0;t2<i;t2++)
{
zucun[t2].yh=address[t2];
cout<<"缺页，"<<address[t2]<<"调进"<<endl;
for(int t7=0;t7<t2;t7++)
{
if(zucun[t7].yh!=-1)
zucun[t7].A++;
}
for(int t8=t2+1;t8<i;t8++)
{
if(zucun[t8].yh!=-1)
zucun[t8].A++;
} }
for(int t3=i;t3<10;t3++)
{
int w=0;
int u=-1;
for(int t4=0;t4<i;t4++)
{
if(address[t3]==zucun[t4].yh)
{
cout<<address[t3]<<"命中"<<endl;
zucun[t4].A=0;
for(int t11=0;t11<t4;t11++)
zucun[t11].A++;
for(int t12=t4+1;t12<i;t12++)
zucun[t12].A++;
count++;
u=0;
continue;
} }
if(u==-1)
{ w=0;
for(int t5=0;t5<i;t5++)
{
if(zucun[w].A<zucun[t5].A)
w=t5;}
zucun[w].yh=address[t3];
zucun[w].A=0;
for(int t9=0;t9<w;t9++)
zucun[t9].A++;
for(int t10=w+1;t10<i;t10++)
zucun[t10].A++;
cout<<"缺页，";
cout<<address[t3];
cout<<"替换" <<endl;
}
u=-1;
}
d=count/10.0;
cout<<"命中率为："<<d<<endl;
}
void main()
{
int m,n,a;
int address[10];
cout<<"请输入主存容量，页面大小："<<endl;
cin>>m>>n;
cout<<"请输入10个地址流:"<<endl; for(int i=0;i<10;i++)
{ cin>>a;
address[i]=a;
}
cout<<"1.FIFO 置换算法:"<<endl;
fifo(m, n, address);
cout<<"2.LRU置换算法"<<endl;
lru(m, n, address);
}
实验心得：本次实验做了好久，而且感觉好难，最后还是通过同学的讲解才大致了解了来龙去脉，也勉强的完成了任务，通过这件事，明白考查课所要学习的东西依然很正要，值得我们思考。