請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法模擬

1、信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報告 成 績：課程名稱：操作系統(tǒng) 指導(dǎo)教師（簽名）：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法模擬 實(shí)驗(yàn)時間： 班級 姓名： 學(xué)號： 一、實(shí) 驗(yàn) 目 的: 1. 了解內(nèi)存分頁管理策略2. 掌握調(diào)頁策略3. 掌握一般常用的調(diào)度算法4. 學(xué)會各種存儲分配算法的實(shí)現(xiàn)方法。5. 了解頁面大小和內(nèi)存實(shí)際容量對命中率的影響。二、實(shí) 驗(yàn) 環(huán) 境:PC機(jī)、windows2000 操作系統(tǒng)、VC+6.0三、實(shí) 驗(yàn) 要 求：本實(shí)驗(yàn)要求4學(xué)時完成。1. 采用頁式分配存儲方案，通過分別計算不同算法的命中率來比較算法的優(yōu)劣，同時也考慮頁面大小及內(nèi)存實(shí)際容量對命中率的影響；2. 實(shí)現(xiàn)OPT 算法 (

2、最優(yōu)置換算法)、LRU 算法 (Least Recently)、 FIFO 算法 (First IN First Out)的模擬；3. 會使用某種編程語言。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)中所涉及的理論知識和算法，針對實(shí)驗(yàn)要求完成基本代碼編寫、實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真調(diào)試所編代碼并進(jìn)行必要的測試、記錄并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)后認(rèn)真書寫符合規(guī)范格式的實(shí)驗(yàn)報告，按時上交。四、實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 和 步 驟：1. 編寫程序，實(shí)現(xiàn)請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法LRU算法的模擬。要求屏幕顯示LRU算法的性能分析表、缺頁中斷次數(shù)以及缺頁率。2. 在上機(jī)環(huán)境中輸入程序，調(diào)試，編譯。3. 設(shè)計輸入數(shù)據(jù)，寫出程序的執(zhí)行結(jié)果。4. 根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要

3、求，填寫好實(shí)驗(yàn)報告。五、實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 及 分 析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果截圖如下：利用一個特殊的棧來保存當(dāng)前使用的各個頁面的頁面號。當(dāng)進(jìn)程訪問某頁面時，便將該頁面的頁面號從棧中移出，將它壓入棧頂。因此，棧頂始終是最新被訪問頁面的編號，棧底是最近最久未被使用的頁面號。當(dāng)訪問第5個數(shù)據(jù)“5”時發(fā)生了缺頁，此時1是最近最久未被訪問的頁，應(yīng)將它置換出去。同理可得，調(diào)入隊(duì)列為：1 2 3 4 5 6 7 1 3 2 0 5，缺頁次數(shù)為12次，缺頁率為80%。六、實(shí) 驗(yàn) 心 得：本次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法LRU算法的模擬。通過實(shí)驗(yàn)，我對內(nèi)存分頁管理策略有了更多的了解。最近最久未使用（LRU）置

4、換算法的替換規(guī)則：是根據(jù)頁面調(diào)入內(nèi)存后的使用情況來進(jìn)行決策的。該算法賦予每個頁面一個訪問字段，用來記錄一個頁面自上次被訪問以來所經(jīng)歷的時間，當(dāng)需淘汰一個頁面的時候選擇現(xiàn)有頁面中其時間值最大的進(jìn)行淘汰。最佳置換算法的替換規(guī)則：其所選擇的被淘汰頁面，將是以后永不使用的或許是在最長(未來)時間內(nèi)不再被訪問的頁面。先進(jìn)先出(FIFO)頁面置換算法的替換規(guī)則：該算法總是淘汰最先進(jìn)入內(nèi)存的頁面，即選擇在內(nèi)存中駐留時間最久的頁面予以淘汰。該算法實(shí)現(xiàn)簡單只需把一個進(jìn)程已調(diào)入內(nèi)存的頁面，按先后次序鏈接成一個隊(duì)列，并設(shè)置一個指針，稱為替換指針，使它總是指向最老的頁面。三種替換算法的命中率由高到底排列OPTLRUF

5、IFO。本次的程序是在網(wǎng)上查找的相關(guān)代碼然后自己進(jìn)行修改，先自己仔細(xì)地研讀了這段代碼，在這過程中我對C+代碼編寫有了更深的了解?？傊敬螌?shí)驗(yàn)使我明白要學(xué)會把課堂上的理論應(yīng)用到實(shí)際操作中。我需要在今后熟練掌握課堂上的理論基礎(chǔ)，只有堅實(shí)的基礎(chǔ)，才能在實(shí)際操作中更得心應(yīng)手。附 錄：#include iostream.h#include const int DataMax=100;const int BlockNum = 10;int DataShowBlockNumDataMax; / 用于存儲要顯示的數(shù)組bool DataShowEnableBlockNumDataMax; / 用于存儲數(shù)組中的

6、數(shù)據(jù)是否需要顯示int DataDataMax; / 保存數(shù)據(jù)int BlockBlockNum; / 物理塊int countBlockNum; / 計數(shù)器int N ; / 頁面?zhèn)€數(shù)int M;/最小物理塊數(shù)int ChangeTimes;void DataInput(); / 輸入數(shù)據(jù)的函數(shù)void DataOutput();void LRU(); / LRU函數(shù)/*int main(int argc, char* argv) DataInput();/ DataInput(); LRU(); return 0; /*/void DataInput() coutM; while(M Bl

7、ockNum) / 大于數(shù)據(jù)個數(shù) coutM; coutN; while(N DataMax) / 大于數(shù)據(jù)個數(shù) coutN; cout請輸入頁面訪問序列：endl; for(int i=0;iDatai;void DataOutput() int i,j; for(i=0;iN;i+) / 對所有數(shù)據(jù)操作 coutDatai” ”; coutn-endl; for(j=0;jM;j+) cout ; for(i=0;iN;i+) / 對所有數(shù)據(jù)操作 if( DataShowEnableji ) coutDataShowji | ; else cout | ; coutendl; coutn缺

8、頁次數(shù): ChangeTimesendl; cout缺頁率: ChangeTimes*100/N%endl;void LRU() int i,j; bool find; int point; int temp; / 臨時變量 ChangeTimes = 0; for(j=0;jM;j+) for(i=0;iN;i+) DataShowEnableji = false; / 初始化為false，表示沒有要顯示的數(shù)據(jù) for(i=0;iM;i+) counti = 0 ; for(i=0;iN;i+) / 對有所數(shù)據(jù)操作 / 增加count for(j=0;jM;j+) countj+; find = false; / 表示塊中有沒有該數(shù)據(jù) for(j=0;j M ) / 因?yàn)閕是從0開始記，而BlockNum指的是個數(shù)，從1開始，所以i+1 /獲得要替換的塊指針 temp = 0; for(j=0;jM;j+) if( temp countj ) temp = countj; point = j; / 獲得離的最遠(yuǎn)的指針 else point = i; / 替換 Blockpoint = Datai; countpoint = 0; / 保存