操作系統(tǒng)七次實驗報告常用頁面置換算法模擬實驗

1、操作系統(tǒng)課程第七次實驗報告姓名學(xué)號系計算機(jī)任課教師賀輝指導(dǎo)教 師賀輝評閱教師賀輝實驗地點綜合樓B102實驗時間2012-9-26實驗課表 現(xiàn)出勤和個人表現(xiàn)Q1（15+15（組長評分）=30分）得分：實驗 總分(Q1+Q2+ Q3+Q4)實驗完成情況Q2（45分（組 長與教師評分的加權(quán)平均）得分：實驗編號與實驗名稱：實驗七、常用頁而置換算法模擬實驗實驗?zāi)康模和ㄟ^模擬實現(xiàn)請求頁式存儲管理的幾種基本頁面置換算法，了解虛擬存儲技術(shù)的特點， 掌握虛擬存儲請求頁式存儲管理中幾種基本頁面置換算法的基本思想和實現(xiàn)過程，并比較它 們的效率。實驗內(nèi)容及要求（詳見實驗講義與實驗指導(dǎo)書）：要求:1）要求用你熟悉的程序

2、設(shè)計語言編寫和調(diào)試一個頁面置換模擬程序；要求在主函數(shù)中測試。2）實驗報告中必須包括：設(shè)計思想、數(shù)據(jù)定義（包括詳細(xì)說明） 、處理流程（詳細(xì)算法描述和算法流程圖）、源代碼、運行結(jié)果、體會等部分。3）必須模擬本實驗內(nèi)容中提到的算法 中的至少2種頁面置換算法。4）比較不同頁面置換算法的效率內(nèi)容：編寫一個程序，使用以下頁面置換算法中的某2種分別模擬一個分頁系統(tǒng)，并統(tǒng)計同一個頁面訪問序列情況下不同頁面置換算法引發(fā)的缺頁中斷次數(shù)。1、第二次機(jī)會算法（Second Chance）2、最近最少使用算法（Least Recently Used, LRU ）3、最不常用算法（Not Frequently Used,

3、 NFU）4、最近未使用算法（Not Recently Used , NRU）5、時鐘頁面置換算法6、老化算法（aging）頁框的數(shù)量固定為 4,虛擬頁面數(shù)為8。實驗輸入為訪問頁面序列，比如0, 1 ,3,2,7, 1實驗用到的軟件（：）DevC+,Visio實驗內(nèi)容及關(guān)鍵步驟（代碼）Q3 （15分）得分:流程圖:調(diào)入所訪問的頁面FIFO算法流程圖LRU算法流程圖:6、頁面調(diào)度槿瘟算法流程圉示例心）FIFO函數(shù)關(guān)系解釋圖:#define PROESS_SIZE 8/* 頁面號引用用個數(shù) */#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*全

4、局變量*/int mSIZE=4;int pSIZE=8;static int memery4=0;/* 物理塊中的頁號 */static int page8=0; /* 頁面號引用用 */static int temp84=0; /* 輔助數(shù)組 */*置換算法函數(shù)*/void FIFO();void LRU();void OPT();void designBy();/*輔助函數(shù)*/void print(unsigned int t);/*主函數(shù)*/int main()int i,k,code;designBy();system("color 0A");puts("

5、;請依次輸入頁面號(8個)：")；for(i=0;i<pSIZE;i+)scanf("%1d",&pagei);system("cls");system("color 0E");doputs("輸入的頁面號引用用為：");for(k=0;k<=(pSIZE-1)/20;k+)for(i=20*k;(i<pSIZE)&&(i<20*(k+1);i+)if(i+1)%20=0)|(i+1)%20)&&(i=pSIZE-1) printf(&quo

6、t;%dn",pagei);else printf("%d ",pagei); printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *n");printf("*請選擇頁面置換算法：ttt *n");printf("*n");printf("* 1.先進(jìn)先出(FIFO)2.最近最久未使用(LRU) *n");printf("* 3.退出*n")printf("* *n");printf("

7、;請選擇操作：bb");scanf("%d”,&code);switch(code)case 1:FIFO()； break;case 2:LRU();break;case 3:system("cls");system("color 0A");exit(0);default:printf("輸入錯誤，請重新輸入：");printf("按任意鍵重新選擇置換算法：>>>");getch();system("cls");while (code!=3);ge

8、tch();void print(unsigned int t)int i,j,k,l;int flag;for(k=0;k<=(pSIZE-1)/20;k+)for(i=20*k;(i<pSIZE)&&(i<20*(k+1);i+)if(i+1)%20=0)|(i+1)%20)&&(i=pSIZE-1) printf("%dn",pagei);elseprintf("%d ",pagei);for(j=0.mSIZE;j+)for(i=20*k;(i<mSIZE+20*k)&&(i

9、<pSIZE);i+)if(i>=j)printf(" |%d|",tempij);elseprintf(" | |");for(i=mSIZE+20*k;(i<pSIZE)&&(i<20*(k+1);i+)for(flag=0,l=0;l<mSIZE;l+)if(tempil=tempi-1l)flag+;if(flag=mSIZE)/*頁面在物理塊中*/ printf(" ");elseprintf(" |%d|",tempij);/*每行顯示20個*/if(i%2

10、0=0)continue;printf("n");printf("An");printf("缺頁次數(shù)：%dtt”,t+mSIZE);printf("缺頁率:%d/%dn”,t+mSIZE,pSIZE);printf("置換次數(shù)：%dtt",t);printf("訪問命中率：d%n”,(pSIZE-(t+mSIZE)*100/pSIZE);printf("An");/*先進(jìn)先出頁面置換算法*/void FIFO()int memery10=0;int time10=0;/*記錄進(jìn)入物理塊

11、的時間*/int i,j,k,m;int max=0; /*記錄換出頁*/int count=0; /*記錄置換次數(shù)*/*前mSIZE個數(shù)直接放入*/for(i=0;i<mSIZE;i+)memeryi=pagei;timei=i;for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=memeryj;for(i=mSIZE;i<pSIZE;i+)/*判斷新頁面號是否在物理塊中 */for(j=0,k=0;j<mSIZE;j+) if(memeryj!=pagei) k+; if(k=mSIZE)/*如果不在物理塊中*/ count+;/*計算換出頁*/max=time0&

12、lt;time1?0:1;for(m=2;m<mSIZE;m+) if(timem<timemax) max=m;memerymax=pagei;timemax=i; /*記錄該頁進(jìn)入物理塊的時間*/ for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=memeryj; else for(j=0;j<mSIZE;j+) tempij=memeryj;print(count);/*最近最久未使用置換算法*/void LRU() int memery10=0;int flag10=0;/*記錄頁面的訪問時間*/int i,j,k,m;int max=0; /*記錄換出頁*/

13、int count=0; /*記錄置換次數(shù)*/*前mSIZE個數(shù)直接放入*/ for(i=0;i<mSIZE;i+) memeryi=pagei; flagi=i;for(j=0;j<mSIZE;j+) tempij=memeryj;for(i=mSIZE;i<pSIZE;i+)(/*判斷新頁面號是否在物理塊中*/ for(j=0,k=0;j<mSIZE;j+) (if(memeryj!=pagei) k+;elseflagj=i; /*刷新該頁的訪問時間*/if(k=mSIZE) /*如果不在物理塊中*/(count+;/*計算換出頁*/max=flag0<fl

14、ag1?0:1;for(m=2;m<mSIZE;m+) if(flagm<flagmax) max=m;memerymax=pagei;flagmax=i;/*記錄該頁的訪問時間*/for(j=0;j<mSIZE;j+) tempij=memeryj;else(for(j=0;j<mSIZE;j+) tempij=memeryj;/ compute();print(count);/*顯示設(shè)計者信息*/void designBy()(printf(" 1n")printf(" | 實驗七：頁面置換算法 I n")printf(" |學(xué)號：1001010042| n")printf(" |姓名：黃浩全 <Dev-C+ 4.9.9.0> | n");printf(" |1n");實驗過程中遇到的問題解決辦法與實驗體會 Q4（需手寫，10得分: 分）1、在FIFO算法可以很容易用數(shù)組實現(xiàn)，而 LRU算法可以用數(shù)組實現(xiàn)，不過用結(jié) 構(gòu)體會更明顯簡單。結(jié)構(gòu)體成員變量可以