哈工大操作系统实验6—内存管理

来源：互联网发布：java解压包的后缀编辑：程序博客网时间：2024/05/01 10:27

本次实验在信号量的基础上增加了共享内存，比较简单，只需要改写上次的pc.c代码即可

producer.c

#define   __LIBRARY__#include <sys/stat.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <semaphore.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>#include <sys/sem.h>#define   Total        500#define   BUFFERSIZE   10int main(){    int shmid;    int put_pos = 0, i;    int *ShareAddress;    sem_t *empty, *full, *mutex;    empty = (sem_t *)sem_open("empty", O_CREAT, 0777, 10);    full  = (sem_t *)sem_open("full", O_CREAT, 0777, 0);    mutex = (sem_t *)sem_open("mutex",O_CREAT, 0777, 1);        shmid = shmget( 555204, BUFFERSIZE*sizeof(int), IPC_CREAT|0666);  /*    if(!shmid)    {             printf("shmget failed!");         exit(0);    }*/    ShareAddress = (int*)shmat(shmid, NULL, 0);    /*    if(!ShareAddress)    {         printf("shmat failed!");         exit(0);    }*/    for( i = 0 ; i < Total; i++)        {            sem_wait(empty);            sem_wait(mutex);                        ShareAddress[put_pos] = i;            put_pos = ( put_pos + 1 ) % BUFFERSIZE;                        sem_post(mutex);            sem_post(full);        }    while(1);    return 0;}

consumer.c

#define   __LIBRARY__#include <sys/stat.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <semaphore.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>#define   Total        500#define   BUFFERSIZE   10int main(){    int shmid;    int get_pos = 0, i;    int *ShareAddress;    sem_t *empty, *full, *mutex;    empty = (sem_t *)sem_open("empty", O_CREAT, 0777, 10);    full  = (sem_t *)sem_open("full", O_CREAT, 0777, 0);    mutex = (sem_t *)sem_open("mutex",O_CREAT, 0777, 1);    shmid = shmget( 555204, BUFFERSIZE*sizeof(int), IPC_CREAT|0666 );  /*返回共享内存的标识符*/  /*  if(!shmid)    {             printf("shmget failed!");         fflush(stdout);         exit(0);    }*/    ShareAddress = (int*)shmat(shmid, NULL, 0); /*       if(!ShareAddress)    {         printf("shmat failed!");         fflush(stdout);         exit(0);    }*/    for(i = 0; i < Total; i++)    {        sem_wait(full);        sem_wait(mutex);                        printf("%d\n", ShareAddress[get_pos]);        fflush(stdout);        get_pos = ( get_pos + 1 ) % BUFFERSIZE;                sem_post(mutex);        sem_post(empty);    }    sem_unlink("empty");    sem_unlink("full");    sem_unlink("mutex");        return 0;}

report

1.对于地址映射实验部分，列出你认为最重要的那几步（不超过4步），并给出你获得的实验数据。答：第一步是:寻找保存变量i的虚拟地址ds:0x3004所对应的LDT,ldtr的值是0x0068=0000000001101000（二进制），表示LDT表存放在GDT表的1101(二进制)=13（十进制）号位置。    GDT的位置已经由gdtr明确给出，在物理地址的0x00005cb8。dl和dh的值分别为0x52d00068,0x000082fd。组合出LDT表的物理地址0x00fd52d0。第二步是:由ds:0x0017=0000000000010111（二进制），所以RPL=11，可见是在最低的特权级（因为在应用程序中执行），TI=1，表示查找LDT表，索引值为10（二进制）= 2（十进制），表示找LDT表中的第3个段描述符（从0开始编号）。所以第3项“0x00003fff 0x10c0f300”就是寻找的ds段描述符。第三步是:段描述符“0x00003fff 0x10c0f300”组合成的“0x10000000”。这就是ds段在线性地址空间中的起始地址（ds段的段基址）。段基址+段内偏移，就是线性地址了。所以ds:0x3004的线性地址就是：0x10000000 + 0x3004 = 0x10003004。首先需要算出线性地址中的页目录号、页表号和页内偏移，它们分别对应了32位线性地址的10位+10位+12位，所以0x10003004的页目录号是64，页号3，页内偏移是4。页目录表的基址为0，其中第65个页目录项就是我们要找的内容，0x00000100 :0x00fa3027，页表所在物理页框号为0x00fa3，即页表在物理内存的0x00fa3000位置。进而得到0x00fa300c :0x00fa2067第四步是:线性地址0x10003004对应的物理页框号为0x00fa2，和页内偏移0x004接到一起，得到0x00fa2004，这就是变量i的物理地址。查看0x00fa2004 :0x12345678，证明其确实为i的物理地址。2.test.c退出后，如果马上再运行一次，并再进行地址跟踪，你发现有哪些异同？为什么？答: 相同的是虚拟地址不会改变，线性地址也不会改变，但是实际的物理地址改变了。因为虚拟地址和线性地址都是操作系统抽象出来的，再运行一次仍可以在当前位置，    而物理地址是动态分配的，可能上一次的物理地址已经被占用，所以操作系统会分配一块新的未被使用的来保存变量的值。

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