請(qǐng)求調(diào)頁(yè)存儲(chǔ)管理方式的模擬

1、實(shí)驗(yàn)3請(qǐng)求調(diào)頁(yè)存儲(chǔ)管理力式的模擬1實(shí)驗(yàn)冃的通過(guò)對(duì)頁(yè)而、頁(yè)表、地址轉(zhuǎn)換和頁(yè)而置換過(guò)程的模擬，加深對(duì)請(qǐng)求調(diào)頁(yè)系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)過(guò) 程的理解。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1) 假設(shè)每個(gè)頁(yè)面屮可存放10條指令，分配給一作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)為4。(2) 模擬一作業(yè)的執(zhí)行過(guò)程。該作業(yè)共有32()條指令，即它的地址空間為32頁(yè)，目前它的所 有頁(yè)都還未調(diào)入內(nèi)存。在模擬過(guò)程中，如果所訪問(wèn)的指令己經(jīng)在內(nèi)存小，則顯示其物理地址， 并轉(zhuǎn)下一條指令。如果所訪問(wèn)的指令還未裝入內(nèi)存，則發(fā)生缺頁(yè)，此時(shí)需記錄缺頁(yè)的次數(shù)， 并將相應(yīng)頁(yè)調(diào)入內(nèi)存。如果4個(gè)內(nèi)存塊屮均己裝入該作業(yè)，則需進(jìn)行頁(yè)面置換。最后顯示其 物理地址，并轉(zhuǎn)下一條指令。在所有32()條指令執(zhí)

2、行完畢后，請(qǐng)計(jì)算并顯示作業(yè)運(yùn)行過(guò)程中 發(fā)生的缺頁(yè)率。(3) 置換算法：請(qǐng)分別考慮opt、fifo和lru算法。(4) 作業(yè)屮指令的訪問(wèn)次序按下述原則生成： 50%的指令是順序執(zhí)行的。25%的指令是均勻分布在前地址部分。25%的指令時(shí)均勻分布在后地址部分。代碼：package main dart;import java.util.arrayust;import java.util.list;import java.util.random;public class fifo private static int times=0;記錄置換內(nèi)存頁(yè)而的次數(shù)/*隨機(jī)產(chǎn)生0-319 z間的數(shù)*產(chǎn)主320條指

3、令* return包含320條指令的數(shù)組*/public static int productnumber()int order = new int320;數(shù)組存儲(chǔ)的數(shù)字表示指令random rand = new random();for(int i=0;i<320;i+)jf(i%4=0)orderi=rand.nextlnt(319); /0<=order<319else if(i%4=l)orderi=orderi-l+l; /l<=order<320else if(i%4=2)orderi= ran d.nextlnt(orderi-l);else if(

4、i%4=3)orderi=orderi-l+rand.nextlnt(320-orderi-l);return order;/*打印鏈表* param list*/public static void printlist(list<lnteger> list) for(int temt:list)system.out.print(temt+"t");system.out.pri ntln();*先進(jìn)先出算法*總是淘汰最先進(jìn)入內(nèi)存的頁(yè)面*在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，記錄上一次所替換的頁(yè)而在內(nèi)存的下標(biāo)，則木次要替換的位置就是 上次下標(biāo)+1的位置，并仇下標(biāo)是03循環(huán)的* param

5、 memorynum* param pagepublic static void fifochangepageflistvlnteger> memorynumjnt page)int index = fifochangepage(memorynum,page,+times);memorynum.remove(index);memorynum.add(index，page);/*返回本次替換的頁(yè)面在內(nèi)存中的位置* param memorynum* param page* param times記錄替換頁(yè)面的次數(shù)，第一次替換的是內(nèi)存第0個(gè)單元* (©return*/public s

6、tatic int fifochangepage(listvlnteger> memorynumjnt page,int times) if(times=l)return 0;int index = (fifochangepage(memorynum,page,times-l)+l)%4; return index;public static void main(string args) int order = productnumber();system.out.println("320 條隨機(jī)指令數(shù)：");for(int i =0;j<order.lengt

7、h;i+)system.out.print(orderi+"th);if(i+l)%10=0)system.out.pri ntln();int count=0; 記錄缺頁(yè)次數(shù)for(int i=0;i<320;i+)int page = orderi/10;if(memorynum.contains(page) 若該指令所在頁(yè)面已經(jīng)在內(nèi)存，輸出該頁(yè)面所在內(nèi)存塊的號(hào)else沒(méi)在內(nèi)存，發(fā)生缺頁(yè)，需要判斷內(nèi)存塊是否存滿，if(memorynum.size()<4)內(nèi)存沒(méi)滿，直接將所需頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存 memorynum.add(page);else內(nèi)存存滿，需要調(diào)用頁(yè)面置換算法，

8、進(jìn)行頁(yè)面置換 fifochangepage(memorynum,page); 先進(jìn)先岀算法count+;記錄缺頁(yè)次數(shù) printlist(memorynum);/打印內(nèi)存所調(diào)入頁(yè)面的情況system.out.printin(”缺頁(yè)率:m+(double)count/320);package maindart;import java.util.arraylist; import java.util.hashmap; import java.util.list;import java.util.map; import java.util.random;public class lru *隨機(jī)產(chǎn)生0

9、319 z間的數(shù)*產(chǎn)生320條指令* return包含320條指令的數(shù)紐*/public static int productnumber()int order = new int320;數(shù)組存儲(chǔ)的數(shù)字表示指令random rand = new random();for(int i=0;i<320;i+)if(j%4=0)orderi=rand.nextlnt(319); /0<=order<319else if(i%4=l)orderi=orderi-l+l; /l<=order<320else if(i%4=2)orderi= ran d.nextlnt(or

10、deri-l);else if(i%4=3) orderi=orderi-l+rand.nextlnt(320-orderi-l);return order;*打印鏈表* param list*/public static void printlist(list<lnteger> list) for(int temt:list)system.out.print(temt+"t")；system.out.pri ntln();*最近最久未使用算法* param order*/public static void lruchangepage(int order)li

11、stvlnteger> memorynum = new arraylistvlnteger>(4);內(nèi)存塊int timeflag =new int-l,-l,-l,-l; 用來(lái)記錄內(nèi)存當(dāng)中各單元未被訪問(wèn)的時(shí)間值int count=0;記錄缺貝次數(shù)for(int i=0;i<320;i+)int page = orderi/10;if(memorynum.contains(page)若該指令所在頁(yè)面已經(jīng)在內(nèi)存int index = memorynum.indexof(page);timeflagindex=o;將時(shí)間變?yōu)?0else沒(méi)在內(nèi)存，發(fā)生缺頁(yè)，需要判斷內(nèi)存塊是否存滿，

12、if(memorynum.size()<4)內(nèi)存沒(méi)滿，肓接將所需頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存將沒(méi)有命屮的所有頁(yè)面的時(shí)間加一for(int in=0;inv4;in+)if(timeflagin!=-l)timeflagin+=l;將page加入內(nèi)存并將時(shí)間置為0memorynum.add(page);timeflagmemorynum.indexof(page)=0;else內(nèi)存存滿，需要調(diào)用頁(yè)面置換算法，進(jìn)行頁(yè)血置int maxln=-l;/記錄擁有最大時(shí)間值的標(biāo)記的卜標(biāo)int maxt=-l;/記錄最大的時(shí)間值for(int in=0;in<4;in+)/找出內(nèi)存中時(shí)間值最大的進(jìn)行替換 if(

13、timeflagin>maxt)maxt=timeflagi n;maxln 二 in;memorynum.remove(maxln); memorynum.add(maxl n,page);timeflagmaxl n=0;將沒(méi)有命屮的所有頁(yè)而的時(shí)間加一for(int in=0;inv4;in+)if(in!=maxln)timeflagin+=l;count+;記錄缺頁(yè)次數(shù)printlist(memorynum);打印內(nèi)存所調(diào)入頁(yè)血的情況system.out.println(n缺頁(yè)率:h+(double)count/320);public static void main(strin

14、g args) int order = productnumber();system.out.println("320 條隨機(jī)指令數(shù)：”); for(int i =0;i<order.length;i+)system.out.print(orderi+“t”);if(i+l)%10=0)system.out.printl n();lruchangepage(order); package main dart;import java.util.arrayust;import java.util.list;import java.util.random;public class o

15、ptimal /*隨機(jī)產(chǎn)生0319 z間的數(shù)*產(chǎn)生320條指令* return包含320條指令的數(shù)紐*/public static int productnumber()int order = new int320;數(shù)組存儲(chǔ)的數(shù)了表示指令random rand = new random();forfint i=0;i<320;i卄)jf(j%4=0)orderi=rand.nextlnt(319); /0<=order<319else if(i%4=l)orderi=orderi-l+l; /l<=order<320else if(i%4=2)orderi= ra

16、nd.n extl nt(orderi-2);else if(i%4=3)orderi=orderi-l+rand.nextlnt(320-orderi-l); return order;* param order 320條指令數(shù)組* return返冋一個(gè)鏈表，依次保存著320條指令每條指令所在的頁(yè)而 */public static listvlnteger> pageseqfint order)listvlnteger> pageseq = new arraylistvlnteger>();for(i nt temp:order)pageseq.add(temp/10);r

17、eturn pageseq;*打印鏈表* param list*/public static void printlist(list<lnteger> list) for(int temt:list)system.out.printftemt+v)；system.out.println();*最佳置換算法*根據(jù)肖前已經(jīng)在內(nèi)存屮的頁(yè)面在之后被需要的先后進(jìn)行置換* param pageseq整個(gè)320條指令，從頭到尾所需要的頁(yè)面* param memorynum 己滿的內(nèi)存空間* param page 等待被調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面*/public static void optimalcha

18、ngepage(list vln teger> pageseqj nt start, li st vln teger> memorynum,int page)int maxseq=-l,index=0;forfint pagenum:memorynum) 遍歷內(nèi)存for(int i=start;i<pageseq.size();i+)if(pagenum=pageseq.get(i)if(i>maxseq)maxseq=i;break;訐(maxseq>-l)/maxseq=-l說(shuō)明內(nèi)存當(dāng)屮的四個(gè)頁(yè)面在將來(lái)都不會(huì)再被使丿kl, 這吋默認(rèn)將內(nèi)存塊中的第一個(gè)頁(yè)而置換出

19、index = memorynum.indexof(pageseq.get(maxseq); 記錄將要被置換的 那個(gè)頁(yè)面所在內(nèi)存位置memorynum.remove(index); 將內(nèi)存中將來(lái)最久被使用的頁(yè)|fli刪除 memorynum.add(index, page);將需要調(diào)入的頁(yè)面加入內(nèi)存public static void main(string args) int order = productnumberf);system.out.println("320 條隨機(jī)指令數(shù)：”)；for(int i =0;i<order.length;i+)system.out.print(orderi+"th)；if(i+l)%10=0)system.out.println();list<lnteger> pageseq = pageseq(order);依次存放著指令所在的頁(yè)而號(hào)list<lnteger> memorynum= new arraylist<lnteger>(4); 內(nèi)存塊存儲(chǔ)的頁(yè)血int count=0;記錄缺頁(yè)次數(shù)for(int i