計算機操作系統(tǒng)實驗三存儲器管理

1、計算機操作系統(tǒng)實驗三存儲器管理佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院實驗報告課程名稱操作系統(tǒng)原理實驗項目實驗二-進程調(diào)度實驗講義一專業(yè)班級 姓名 學(xué)號指導(dǎo)教師 F績 日期一、實驗?zāi)康?.實驗?zāi)康?1)掌握先進先出頁面置換算法；(2)掌握隨機替換頁面置換算法；(3)掌握頁面置換算法；(4)掌握最近最少使用頁面置換算法；(5)熟悉抖動現(xiàn)象及其產(chǎn)生原理；(6)熟悉編程。2、實驗學(xué)時：2學(xué)時3、實驗要求(1)進程正常運行占用內(nèi)存空間共320K,頁面大小是1248K;(2)隨機生成256個頁面置換次序；(3)用于分配頁面大小的內(nèi)存總空間是32K;(4)給出四種頁面置換算法的換頁過程，并計算各自的缺頁率。二、實驗內(nèi)容編寫程序，

2、使用四種不同的頁面替換策略算法進行頁面替換。分別是先進先出，隨機替換，時鐘頁面替換，最 近最久未使用頁面替換，并計算缺頁率。三、實驗原理在地址映射過程中，若在頁面中發(fā)現(xiàn)所要訪問的頁面不再內(nèi)存中，則產(chǎn)生缺頁中斷。當(dāng)發(fā)生缺頁中斷時操 作系統(tǒng)必須在內(nèi)存選擇一個頁面將其移出內(nèi)存，以便為即將調(diào)入的頁面讓出空間。而用來選擇淘汰哪一頁的規(guī) 則叫做頁面置換算法。常用算法有：1.最佳置換算法()(理想置換算法)；2.先進先出置換算法()：3.最近最久未使用()算法；4.置換算法(算法的近似實現(xiàn)； 5.最少使用()置換算法。抖動()就是指當(dāng)內(nèi)存中已無空閑空間而又發(fā)生缺頁中斷時，需要從內(nèi)存中調(diào)出一頁程序或數(shù)據(jù)送磁盤

3、的對換區(qū)中，如果算法不適當(dāng)，剛被換出的頁很快被訪問，需重新調(diào)入，因此需再選一頁調(diào)出，而此時被換出的頁很快又要被訪問，因而又需將它調(diào)入，如此頻繁更換頁面，以致花費大量的時間，我們稱這種現(xiàn)象為"抖動"；產(chǎn)生抖動的原因是由于的利用率和多道程序度的對立統(tǒng)一矛盾關(guān)系引起的，為了提高利用率，可提高多道程序度，但單純提高多道程序度又會造成缺頁率的急劇上升，導(dǎo)致的利用率下降，而系統(tǒng)的調(diào)度程序又會為了提高利用率而繼續(xù)提高多道程序度，形成惡性循環(huán)，我們稱這時的進程是處于"抖動”狀態(tài).請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行分析：頁面大小是越大越好？還是越小越好？如何解釋這個現(xiàn)象？ 例子：進程A占用內(nèi)存空間

4、共 64k。1)頁面大小是1K時分成64頁；給各頁面編號：0-63隨機生成 15 個替換頁面:1,1, 4,6,12,48, 4,8,16,6, 57,28,47,26,172)頁面大小是 2K時 分成32頁；給各頁面編號： 0-311 / 8計算機操作系統(tǒng)實驗三存儲器管理隨機生成 15 個替換頁面:1,1, 4,6,12,28, 4,8,16,6, 17,28,14,26,173)頁面大小是4K時 分成16頁；給各頁面編號：0-15隨機生成 15 個替換頁面：1,1, 4,6,12,8, 4,8,1,6, 7,8,7,6,74)頁面大小是8K時 分成8頁；給各頁面編號：0-7隨機生成 15

5、個替換頁面:1,1, 4,6,12,48, 4,8,16,6, 57,28,47,26,17 針對以上四種情況，采用四種不同的置換算法。四、實驗步驟1 .輸入進程置換頁數(shù)；2 .輸入內(nèi)存的空間大小；3 .輸入進程的空間大小；4 .輸入頁面大小(12481632K);5 .選擇相應(yīng)的算法，計算缺頁率；6 .實驗結(jié)果分析及討論。五、程序源代碼及注釋2 / 8計算機操作系統(tǒng)實驗三存儲器管理實喘三存儲器管理in: II。匚4t E二口. h> lnd»<u dlib.*in;j h>士:i/工工u 51ASZI£ SOOint Mg：”經(jīng).%睢工.“丁8皿:.,可

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16、 true ；return f5e;void prlni for mt i-O iiT£XJjleasiTy_Siii; l * pr;ttf ", Mejetj ；printf六、實驗結(jié)果分析1、運行結(jié)果如下: "C ： 操作系統(tǒng)實卷，Det）騎Debugl存儲器管理.e況屋RandLNum<HenDP_Roon<內(nèi)存息大?。㏄i'o ffvessjoonraffe-S12e（進程總大小）16 32 4 骷1364146（201 .先進每出頁面置換哥浩2. OPT久醺推電去3 .最近最少使用費回普溫算法隨尚晶而置換算法先進先出頁面置換算法L1

17、336,工364工3凡4.2,勵_6.4 ,缺頁數(shù);6缺或率：6 0.皿目眄裔 ui_b_J_1_uI mm rrr 1 ,_PT頁面置換算法1.31.3,6,13642,36,4, 目.3.6n% 缺頁數(shù)：6缺員率：6H.甌肥盟X 'EIIII!EI近最少使用兔面置換鼻注跌曳數(shù)二&缺n率*回.眄隨機替換頁面置換算法L,3,6,L3G4央頁數(shù)二6缺員率；6H.M曬眄2M 口 ''f " '2、結(jié)果分析及體會? (1)先進先出算法 缺頁6次 缺頁率=60.000002%1364146620011111111221x3333333302xx6666

18、66663xxx4444444? (2)最佳算法算法缺頁6次缺頁率=60.000002%1364146620011111111201x3333333332xx666666663xxx4444444? (3)最近最少使用算法 缺頁6次缺頁率=60.000002%1364146620011111111101x3333333222xx666666663xxx4444444? （4）隨機置換貝囿算法缺頁6次 缺貝率=60.000002%1364146620011111111111x3333333202xx666666663xxx4444444rV 血 勺 小 算 法1K2K4K8K16K32K先 進先 出90.625000%90.234375%90.625000%89.843750%88.281250%89.062500%74.609375%69.140625%70.312500%72.265635%76.953125%89.062500%最 近 最 少使 用90.625000%91.406250%90.625000%90.23437587.109375%89.062500%隨 機 替 換90.625000%91.406250%89.843750%90.453125%85.93