操作系統(tǒng)實驗4(虛擬內存頁面置換算法).doc

操作系統(tǒng)實驗報告四【實驗題目】虛擬內存頁面置換算法【實驗目的】通過這次實驗，加深對虛擬內存頁面置換概念的理解，進一步掌握先進先出FIFO，最佳置換OPI和最近最久未使用LRU頁面置換算法的實現(xiàn)方法。【實驗內容】問題描述：設計程序模擬先進先出FIFO，最佳置換OPI和最近最久未使用LRU頁面置換算法的工作過程。假設內存中分配給每個進程的最小物理塊數(shù)為m，在進程運行過程中要訪問的頁面?zhèn)€數(shù)為n，頁面訪問序列為P1, ,Pn，分別利用不同的頁面置換算法調度進程的頁面訪問序列，給出頁面訪問序列的置換過程，計算每種算法缺頁次數(shù)和缺頁率。程序要求如下：1）利用先進先出FIFO，最佳置換OPI和最近最久未使用LRU三種頁面置換算法模擬頁面訪問過程。2）模擬三種算法的頁面置換過程，給出每個頁面訪問時的內存分配情況。3）輸入：最小物理塊數(shù)m，頁面?zhèn)€數(shù)n，頁面訪問序列P1, ,Pn，算法選擇1-FIFO，2-OPI，3-LRU。4）輸出：每種算法的缺頁次數(shù)和缺頁率?！緦嶒炓蟆?) 上機前認真復習頁面置換算法，熟悉FIFO，OPI，LRU三種頁面分配和置換算法的過程；2) 上機時獨立編程、調試程序；3) 根據(jù)具體實驗要求，完成好實驗報告（包括實驗的目的、內容、要求、源程序、實例運行結果截圖）?！驹创a】/- YeMianZhiHuan.cpp -#include iostream.hconst 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)組中的數(shù)據(jù)是否需要顯示/int DataDataMax=4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,6,2,3,7,1,2,6,1; / 測試數(shù)據(jù)/int N = 20; / 輸入頁面?zhèn)€數(shù)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 FIFO(); / FIFO 函數(shù)void Optimal(); / Optimal函數(shù)void LRU(); / LRU函數(shù)/*int main(int argc, char* argv) DataInput();/ DataInput(); / FIFO(); / Optimal(); / LRU(); / return 0; int menu; while(true) coutendl; cout* 菜單選擇 *endl; cout*endl; cout* 1-FIFO *endl; cout* 2-Optimal *endl; cout* 3-LRU *endl; cout* 0-EXIT *endl; cout*menu; switch(menu) case 1: FIFO();break; case 2: Optimal();break; case 3: LRU();break; default: break; if(menu!=1&menu!=2&menu!=3) break; /*/void DataInput() coutM; while(M BlockNum) / 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 ; coutendl; 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; cout缺頁次數(shù): ChangeTimesendl; cout缺頁率: ChangeTimes*100/N%endl;void FIFO() 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;i=3的塊，替換后計數(shù)值置1， / 同時其它的塊計數(shù)值加1 ，成了（1 3 2 ），見下面先進先出程序段 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 ) / 因為i是從0開始記，而M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; / 獲得離的最遠的指針 else point = i; / 替換 Blockpoint = Datai; countpoint = 0; / 更新計數(shù)值 / 保存要顯示的數(shù)據(jù) for(j=0;jM;j+) DataShowji = Blockj; DataShowEnableiM?(j=i?j:i):ji = true; / 設置顯示數(shù)據(jù) / 輸出信息 cout endl; cout endl; DataOutput();void Optimal() int i,j,k; bool find; int point; int temp; / 臨時變量，比較離的最遠的時候用 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 find = false; / 表示塊中有沒有該數(shù)據(jù) for(j=0;jM;j+) if( Blockj = Datai ) find = true; if( find ) continue; / 塊中有該數(shù)據(jù)，判斷下一個數(shù)據(jù) / 塊中沒有該數(shù)據(jù)，最優(yōu)算法 ChangeTimes+; / 缺頁次數(shù)+ for(j=0;jM;j+) / 找到下一個值的位置 find = false; for( k =i;k M ) / 因為i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; / 獲得離的最遠的指針 else point = i; / 替換 Blockpoint = Datai; / 保存要顯示的數(shù)據(jù) for(j=0;jM;j+) DataShowji = Blockj; DataShowEnableiM?(j=i?j:i):ji = true; / 設置顯示數(shù)據(jù) / 輸出信息 cout endl; cout endl; DataOutput();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 ) / 因為i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; / 獲得離的最遠的指針 else point = i; /