1、计算机操作系统实验报告实验题目:页面置换算法院系:公共管理学院班级:信息管理与信息系统一班姓名:周晨妍学号:2014190314指导老师:匡林爱日期:2015 年 11 月 22 日一题目要求:设计一个虚拟存储区和内存工作区,编程序演示下述算法的具体实现过程,并计算访问命中率:要求设计主界面以灵活选择某算法,且以下算法都要实现1) 最佳置换算法(OPT):将以后永不使用的或许是在最长 (未来)时间内不再被访问的页面换出。2) 先进先出算法 (FIFO):淘汰最先进入内存的页面,即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。3) 最近最久未使用算法(LRU):淘汰最近最久未被使用的页面。4) 时钟页
2、面置换算法(Clock)二实验目的:1、用 C 语言编写 OPT、 FIFO、LRU,Clock 四种置换算法。2、熟悉内存分页管理策略。3、了解页面置换的算法。4、掌握一般常用的调度算法。5、根据方案使算法得以模拟实现。6、锻炼知识的运用能力和实践能力。三相关知识:1虚拟存储器的引入:局部性原理:程序在执行时在一较短时间内仅限于某个部分;相应的,它所访问的存储空间也局限于某个区域,它主要表现在以下两个方面:时间局限性和空间局限性。2虚拟存储器的定义:虚拟存储器是只具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。3虚拟存储器的实现方式:分页请求系统,它是在分页系统的基
3、础上,增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页面形式虚拟存储系统。请求分段系统,它是在分段系统的基础上,增加了请求调段及分段置换功能后,所形成的段式虚拟存储系统。4页面分配:平均分配算法,是将系统中所有可供分配的物理块,平均分配给各个进程。按比例分配算法,根据进程的大小按比例分配物理块。考虑优先的分配算法,把内存中可供分配的所有物理块分成两部分:一部分按比例地分配给各进程;另一部分则根据个进程的优先权,适当的增加其相应份额后,分配给各进程。5页面置换算法:常用的页面置换算法有 OPT、FIFO、LRU、Clock、LFU、PBA 等。四设计思想:选择置换算法,先输入所有页面号,为系统分配物理
4、块,依次进行置换:OPT 基本思想:是用一维数组 pagepSIZE存储页面号序列,memerymSIZE 是存储装入物理块中的页面。数组 nextmSIZE记录物理块中对应页面的最后访问时间。每当发生缺页时,就从物理块中找出最后访问时间最大的页面,调出该页,换入所缺的页面。【特别声明】若物理块中的页面都不再使用,则每次都置换物理块中第一个位置的页面。FIFO 基本思想:是用队列存储内存中的页面,队列的特点是先进先出,与该算法是一致的,所以每当发生缺页时,就从队头删除一页,而从队尾加入缺页。或者借助辅助数组 timemSIZE记录物理块中对应页面的进入时间,每次需要置换时换出进入时间最小的页面
5、。LRU 基本思想:是用一维数组 pagepSIZE存储页面号序列,memerymSIZE 是存储装入物理块中的页面。数组 flag10标记页面的访问时间。每当使用页面时,刷新访问时间。发生缺页时,就从物理块中页面标记最小的一页,调出该页,换入所缺的页面。五流程图:如下页所示6、 作业表表 1、最佳置换算法页面走向 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5物理快 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3物理快 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4物理快 3 3 4 4 4 5 5 5 5 5 5缺页中断 表 2、先进先出置换算法页面走向 1 2 3 4 1 2 5 1
6、 2 3 4 5物理快 1 1 1 1 4 4 4 5 5 5 5 5 5物理快 2 2 2 2 1 1 2 1 1 3 3 3物理快 3 3 3 3 2 5 2 2 2 4 4缺页中断 表 3、最近最久未使用算法页面走向 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5物理快 1 1 1 1 4 4 4 5 5 5 3 3 3物理快 2 2 2 2 1 1 2 1 1 1 4 4物理快 3 3 3 3 2 5 2 2 2 2 5缺页中断 表 4、时钟页面置换算法页面走向 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5物理快 1 1 1 3 3 1 1 1 1 2 3 3 3物理快 2 2 2
7、2 2 2 5 5 5 5 5 5物理快 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4缺页中断 七、程序源代码#include using namespace std; void Print(int bc,int blockCount) for(int i=0;i=k) k=ai; j=i; return j; void LRU(int pc,int bc,int pageCount,int blockCount) cout=max) max=k; blockIndex=j; bcblockIndex=pci; noPage+; coutpageCount; int *pc=new intpageC
8、ount; /*coutpci; /*coutblockCount; coutn) if(n=0) int *bc=new intblockCount; FIFO(pc,bc,pageCount,blockCount); delete bc; else if(n=1) int *bc=new intblockCount; LRU(pc,bc,pageCount,blockCount); delete bc; else if(n=2) int *bc=new intblockCount; Optiomal(pc,bc,pageCount,blockCount); delete bc; else if(n=3) int *bc=new intblockCount; for(i=0;iblockCount;i+) bci=-1; NRU(pc,bc,pageCount,blockCount); delete bc; else break; delete pc; return 0; 八、运行结果