实验四页面置换算法代码一.docx

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实验四页面置换算法代码一

实验四-页面置换算法代码

（一）

实验四页面置换算法模拟

（2）

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）最不经常使用算法（LFU）

二．实验目的：

1、用C语言编写OPT、FIFO、LRU，LFU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：

如下页所示【使用C语言】

#include

#include

#include

/*全局变量*/

intmSIZE;/*物理块数*/

intpSIZE;/*页面号引用串个数*/

staticintmemery[10]={0};/*物理块中的页号*/

staticintpage[100]={0};/*页面号引用串*/

staticinttemp[100][10]={0};/*辅助数组*/

/*置换算法函数*/

voidFIFO（）;

voidLRU（）;

voidOPT（）;

/*辅助函数*/

voidprint（unsignedintt）;

voiddesignBy（）;

voiddownload（）;

voidmDelay（unsignedintDelay）;

/*主函数*/

voidmain（）

{

inti,k,code;

system（"color0A"）;

designBy（）;

printf（"┃请按任意键进行初始化操作...┃\n"）;

printf（"┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"）;

printf（">>>"）;

getch（）;

system（"cls"）;

system（"color0B"）;

printf（"请输入物理块的个数（M<=10）：

"）;

scanf（"%d",&mSIZE）;

printf（"请输入页面号引用串的个数（P<=100）：

"）;

scanf（"%d",&pSIZE）;

puts（"请依次输入页面号引用串（连续输入，无需隔开）：

"）;

for（i=0;i

scanf（"%1d",&page[i]）;

download（）;

system（"cls"）;

system（"color0E"）;

do{

puts（"输入的页面号引用串为：

"）;

for（k=0;k<=（pSIZE-1）/20;k++）

{

for（i=20*k;（i

{

if（（（i+1）%20==0）||（（（i+1）%20）&&（i==pSIZE-1）））

printf（"%d\n",page[i]）;

else

printf（"%d",page[i]）;

}

}

printf（"***********************\n"）;

printf（"*请选择页面置换算法：

\t\t\t*\n"）;

printf（"*-----------------------------------------*\n"）;

printf（"*1.先进先出（FIFO）2.最近最久未使用（LRU）*\n"）;

printf（"*3.最佳（OPT）4.退出*\n"）;

printf（"***********************\n"）;

printf（"请选择操作：

[]\b\b"）;

scanf（"%d",&code）;

switch（code）

{

case1:

FIFO（）;

break;

case2:

LRU（）;

break;

case3:

OPT（）;

break;

case4:

system（"cls"）;

system（"color0A"）;

designBy（）;/*显示设计者信息后退出*/

printf（"┃谢谢使用页面置换算法演示器!

正版授权㊣┃\n"）;

printf（"┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"）;

exit（0）;

default:

printf（"输入错误，请重新输入：

"）;

}

printf（"按任意键重新选择置换算法：

>>>"）;

//getch（）;

system（"cls"）;

}while（code!

=4）;

getch（）;

}

/*载入数据*/

voiddownload（）

{

inti;

system（"color0D"）;

printf（"╔════════════╗\n"）;

printf（"║正在载入数据，请稍候!

!

!

║\n"）;

printf（"╚════════════╝\n"）;

printf（"Loading...\n"）;

printf（"O"）;

for（i=0;i<51;i++）

printf（"\b"）;

for（i=0;i<50;i++）

{

mDelay（（pSIZE+mSIZE）/2）;

printf（">"）;

}

printf（"\nFinish.\n载入成功，按任意键进入置换算法选择界面：

>>>"）;

getch（）;

}

/*设置延迟*/

voidmDelay（unsignedintDelay）

{

unsignedinti;

for（;Delay>0;Delay--）

{

for（i=0;i<124;i++）

{

printf（"\b"）;

}

}

}

/*显示设计者信息*/

voiddesignBy（）

{

printf（"┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"）;

printf（"┃㊣页面置换算法㊣┃\n"）;

printf（"┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫\n"）;

}

voidprint（unsignedintt）

{

inti,j,k,l;

intflag;

for（k=0;k<=（pSIZE-1）/20;k++）

{

for（i=20*k;（i

{

if（（（i+1）%20==0）||（（（i+1）%20）&&（i==pSIZE-1）））

printf（"%d\n",page[i]）;

else

printf（"%d",page[i]）;

}

for（j=0;j

{

for（i=20*k;（i

{

if（i>=j）

printf（"|%d|",temp[i][j]）;

else

printf（"||"）;

}

for（i=mSIZE+20*k;（i

{

for（flag=0,l=0;l

if（temp[i][l]==temp[i-1][l]）

flag++;

if（flag==mSIZE）/*页面在物理块中*/

printf（""）;

else

printf（"|%d|",temp[i][j]）;

}

/*每行显示20个*/

if（i%20==0）

continue;

printf（"\n"）;

}

}

printf（"----------------------------------------\n"）;

printf（"缺页次数：

%d\t\t",t+mSIZE）;

printf（"缺页率：

%d/%d\n",t+mSIZE,pSIZE）;

printf（"置换次数：

%d\t\t",t）;

printf（"访问命中率：

%d%%\n",（pSIZE-（t+mSIZE））*100/pSIZE）;

printf（"----------------------------------------\n"）;

}

/*计算过程延迟*/

voidcompute（）

{

inti;

printf（"正在进行相关计算，请稍候"）;

for（i=1;i<20;i++）

{

mDelay（15）;

if（i%4==0）

printf（"\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b"）;

else

printf（"Θ"）;

}

for（i=0;i++<30;printf（"\b"））;

for（i=0;i++<30;printf（""））;

for（i=0;i++<30;printf（"\b"））;

}

/*先进先出页面置换算法*/

voidFIFO（）

{

intmemery[10]={0};

inttime[10]={0};/*记录进入物理块的时间*/

inti,j,k,m;

intmax=0;/*记录换出页*/

intcount=0;/*记录置换次数*/

/*前mSIZE个数直接放入*/

for（i=0;i

{

memery[i]=page[i];

time[i]=i;

for（j=0;j

temp[i][j]=memery[j];

}

for（i=mSIZE;i

{

/*判断新页面号是否在物理块中*/

for（j=0,k=0;j

{

if（memery[j]!

=page[i]）

k++;

}

if（k==mSIZE）/*