東北大學操作系統(tǒng)實驗五報告

1、操作系統(tǒng)實驗報告 班 級物聯(lián)網1302班學 號姓 名 實驗5 頁面置換算法1、 實驗題目：頁面置換算法（請求分頁）2、 實驗目的： 進一步理解父子進程之間的關系。1） 理解內存頁面調度的機理。2） 掌握頁面置換算法的實現(xiàn)方法。3） 通過實驗比較不同調度算法的優(yōu)劣。4） 培養(yǎng)綜合運用所學知識的能力。 頁面置換算法是虛擬存儲管理實現(xiàn)的關鍵，通過本次試驗理解內存頁面調度的機制，在模擬實現(xiàn)FIFO、LRU等經典頁面置換算法的基礎上，比較各種置換算法的效率及優(yōu)缺點，從而了解虛擬存儲實現(xiàn)的過程。將不同的置換算法放在不同的子進程中加以模擬，培養(yǎng)綜合運用所學知識的能力。3、 實驗內容及要求 這是一個綜合型實驗

2、，要求在掌握父子進程并發(fā)執(zhí)行機制和內存頁面置換算法的基礎上，能綜合運用這兩方面的知識，自行編制程序。程序涉及一個父進程和兩個子進程。父進程使用rand()函數(shù)隨機產生若干隨機數(shù)，經過處理后，存于一數(shù)組Acess_Series中，作為內存頁面訪問的序列。兩個子進程根據這個訪問序列，分別采用FIFO和LRU兩種不同的頁面置換算法對內存頁面進行調度。要求：1） 每個子進程應能反映出頁面置換的過程，并統(tǒng)計頁面置換算法的命中或缺頁情況。設缺頁的次數(shù)為diseffect?？偟捻撁嬖L問次數(shù)為total_instruction。缺頁率 = disaffect/total_instruction命中率 = 1-

3、 disaffect/total_instruction2）將為進程分配的內存頁面數(shù)mframe 作為程序的參數(shù)，通過多次運行程序，說明FIFO算法存在的Belady現(xiàn)象。四、程序流程圖 5、 程序源代碼、文檔注釋及文字說明#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <error.h>#include <wait.h>#include &l

4、t;unistd.h>#define total_instruction 12void main()int n, m;void LRU(int Acess_series);void FIFO(int Acess_series);srand(int)time(NULL);int Acess_seriestotal_instruction /*= 4,1,1,2,4,4,3,4,2,5,2,1*/;for (int i = 0; i < total_instruction; i+)Acess_seriesi = (int)(rand() / 3276.7)%5 + 1;printf(&

5、quot;the rand number:n");for (int i = 0; i < total_instruction; i+)printf("%d ", Acess_seriesi);printf("n");/LRU(Acess_series);/FIFO(Acess_series);int x, y, fd2;if (x = fork() = 0)if (y = fork() = 0) LRU(Acess_series);else FIFO(Acess_series);else;void LRU(int Acess_series

6、)int M_Frame3; int M3, diseffect = 0, top = 0;for (int i = 0; i < 3; i+) M_Framei = 0; Mi = 0; printf(" nusing LRU:n");for (int i = 0; i < total_instruction; i+)if (top = 0) M_Frame0 = Acess_seriesi; diseffect+; top+; else if (top = 1)if (M_Frame0 = Acess_seriesi)M0 = -1;else M_Frame

7、1 = Acess_seriesi; diseffect+; top+; else if (top = 2)if (M_Frame0 = Acess_seriesi)M_Frame0 = M_Frame1; M_Frame1 = Acess_seriesi; M0 = -1;else if (M_Frame1 = Acess_seriesi) M1 = -1;else M_Frame2 = Acess_seriesi; diseffect+; top+; elseif (M_Frame0 = Acess_seriesi)M_Frame0 = M_Frame1; M_Frame1 = M_Fra

8、me2; M_Frame2 = Acess_seriesi;M0 = -1;else if (M_Frame1 = Acess_seriesi)M_Frame1 = M_Frame2; M_Frame2 = Acess_seriesi;M1 = -1;else if (M_Frame2 = Acess_seriesi) M2 = -1;elseM_Frame0 = M_Frame1; M_Frame1 = M_Frame2; M_Frame2 = Acess_seriesi;diseffect+;for (int j = 0; j < 3; j+)printf("%d &quo

9、t;, M_Framej); Mj+;if (M0 && M1 && M2)printf("no target");else printf("target");printf("n");printf("the number of target:%d", total_instruction - diseffect);void FIFO(int Acess_series)int M_Frame3; int M = 0, diseffect = 0, top = 0;for (int i =

10、 0; i < 3; i+) M_Framei = 0; printf("n using FIFO:n");for (int i = 0; i < total_instruction; i+)if (top = 0) M_Frame0 = Acess_seriesi; diseffect+; top+; else if (top = 1)if (M_Frame0 != Acess_seriesi) M_Frame1 = Acess_seriesi; diseffect+; top+; else M = 1;else if (top = 2)if (M_Frame

11、0 = Acess_seriesi | M_Frame1 = Acess_seriesi) M = 1;else M_Frame2 = Acess_seriesi; diseffect+; top+; elseif (M_Frame0 = Acess_seriesi | M_Frame1 = Acess_seriesi | M_Frame2 = Acess_seriesi)M = 1;elseM_Frame0 = M_Frame1; M_Frame1 = M_Frame2; M_Frame2 = Acess_seriesi;diseffect+;for (int j = 0; j < 3

12、; j+)printf("%d ", M_Framej);if (M = 1)printf("target"); M = 0;else printf("no target");printf("n");printf("the number of target:%d", total_instruction - diseffect);6、 運行結果及其說明七、回答以下問題： 父進程、子進程之間的并發(fā)執(zhí)行的過程父子進程之間的調度基于調度算法調度到CPU中運行，從宏觀上來看就是并發(fā)執(zhí)行 通過完成實驗，根據你的體會，闡述虛擬存儲器的原理。為解決內存小而作業(yè)大、作業(yè)多的矛盾， 以及執(zhí)行過程中只是把當前運行需要的那部分程序和數(shù)據裝入內存。