请求页式存储管理中常用页面置换算法.docx
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请求页式存储管理中常用页面置换算法.docx
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请求页式存储管理中常用页面置换算法
计算机操作系统
实验报告
课程名称
计算机操作系统
实验项目名称
请求页式存储管理中常用页面置换算法模拟
学号
20111214034
班级
计1103
姓名
韩瑶
专业
计算机科学与技术
实验地点
12J-661实验室
济南大学
信息科学与技术学院
2013年xx月xx日
一、实验概述
1.实验名称
请求页式存储管理中常用页面置换算法管理
2.实验目的
(1)了解内存分页管理策略
(2)掌握调页策略
(3)掌握一般常用的调度算法
(4)学会各种存储分配算法的实现方法。
(5)了解页面大小和内存实际容量对命中率的影响
3.实验内容
(1)采用页式分配存储方案,通过分别计算不同算法的命中率来比较算法的优劣,同时也考虑页面大小及内存实际容量对命中率的影响;
(2)实现OPT算法(最优置换算法) 、LRU算法(LeastRecently) 、FIFO算法(FirstINFirstOut)的模拟;
(3)使用某种编程语言模拟页面置换算法。
二、实验环境
C语言
三、实验过程
1.设计思路和流程图
选择置换算法,先输入所有页面号,为系统分配物理块,依次进行置换
2.算法实现
(1)OPT基本思想:
是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列,memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。
数组next[mSIZE]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。
(2)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time[mSIZE]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。
(3)LRU基本思想:
是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列,memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。
数组flag[10]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。
3.源程序并附上注释
#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("┃课题三: 页面置换算法┃\n"); printf("┃学号: 20111214034┃\n"); printf("┃姓名: 韩瑶┃\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)/*如果不在物理块中*/ { count++; /*计算换出页*/ max=time[0]
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- 关 键 词:
- 请求 存储 管理 常用 页面 置换 算法