請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法模擬

1、信息工程學(xué)院實驗報告成 績：指導(dǎo)教師(簽名)課程名稱：操作系統(tǒng)實驗項目名稱：請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法模擬實驗時間：班級姓名：學(xué)號：一、實驗?zāi)康模? .了解內(nèi)存分頁管理策略2 .掌握調(diào)頁策略3 .掌握一般常用的調(diào)度算法4 .學(xué)會各種存儲分配算法的實現(xiàn)方法。5 .了解頁面大小和內(nèi)存實際容量對命中率的影響。二、實驗環(huán)境：PC機、windows2000操作系統(tǒng)、VC+6.0三、實驗要求：本實驗要求4學(xué)時完成。1 .采用頁式分配存儲方案，通過分別計算不同算法的命中率來比較算法的優(yōu)劣，同時也考慮頁面大小及內(nèi)存實際容量對命中率的影響；2 .實現(xiàn)OPT算法(最優(yōu)置換算法)、LRU算法(LeastRe

2、cently)、FIFO算法(FirstINFirstOut)的模擬；3 .會使用某種編程語言。實驗前應(yīng)復(fù)習(xí)實驗中所涉及的理論知識和算法，針對實驗要求完成基本代碼編寫、實驗中認真調(diào)試所編代碼并進行必要的測試、記錄并分析實驗結(jié)果。實驗后認真書寫符合規(guī)范格式的實驗報告，按時上交。四、實驗內(nèi)容和步驟：1 .編寫程序，實現(xiàn)請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法LRU算法的模擬。要求屏幕顯示LRU算法的性能分析表、缺頁中斷次數(shù)以及缺頁率。2 .在上機環(huán)境中輸入程序，調(diào)試，編譯。3 .設(shè)計輸入數(shù)據(jù)，寫出程序的執(zhí)行結(jié)果。4 .根據(jù)具體實驗要求，填寫好實驗報告。五、實驗結(jié)果及分析：實驗結(jié)果截圖如下：內(nèi)存狀態(tài)I:*

3、»心攏LRU置按算;士實驗1107010) HKMKKK；23456741320352T：AIlDemoVi&ual C+400*曲iyan三Debuqshiyan3.exeKE訪mw個問最頁頁 人人入 一則必劇 主目主戶主月1：1；1；1；5：5：5：1：1：1：1；：5；12!2!2!2161&1161313131I3!3!2!3!3I?!I?!7I2!2II2!：4：4!4：4!4!4：4!0!0：缺頁次數(shù):12版頁率二*Px牛苫琴anukeytocontinue利用一個特殊的棧來保存當(dāng)前使用的各個頁面的頁面號。當(dāng)進程訪問某頁面時，便將該頁面的頁面號從棧中移出，

4、將它壓入棧頂。因此，棧頂始終是最新被訪問頁面的編號，棧底是最近最久未被使用的頁面號。當(dāng)訪問第5個數(shù)據(jù)“5”時發(fā)生了缺頁，此時1是最近最久未被訪問的頁，應(yīng)將它置換出去。同理可得，調(diào)入隊列為：123456713205，缺頁次數(shù)為12次，缺頁率為80%六、實驗心得：本次實驗實現(xiàn)了對請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法LRU算法的模擬。通過實驗，我對內(nèi)存分頁管理策略有了更多的了解。最近最久未使用（LRU置換算法的替換規(guī)則：是根據(jù)頁面調(diào)入內(nèi)存后的使用情況來進行決策的。該算法賦予每個頁面一個訪問字段，用來記錄一個頁面自上次被訪問以來所經(jīng)歷的時間，當(dāng)需淘汰一個頁面的時候選擇現(xiàn)有頁面中其時間值最大的進行淘汰。最

5、佳置換算法的替換規(guī)則：其所選擇的被淘汰頁面，將是以后永不使用的或許是在最長（未來）時間內(nèi)不再被訪問的頁面。先進先出（FIFO）頁面置換算法的替換規(guī)則：該算法總是淘汰最先進入內(nèi)存的頁面，即選擇在內(nèi)存中駐留時間最久的頁面予以淘汰。該算法實現(xiàn)簡單只需把一個進程已調(diào)入內(nèi)存的頁面，按先后次序鏈接成一個隊列，并設(shè)置一個指針，稱為替換指針，使它總是指向最老的頁面。三種替換算法的命中率由高到底排列OPT>LRU>FIFO本次的程序是在網(wǎng)上查找的相關(guān)代碼然后自己進行修改，先自己仔細地研讀了這段代碼，在這過程中我對C+弋碼編寫有了更深的了解。總之，本次實驗使我明白要學(xué)會把課堂上的理論應(yīng)用到實際操作中。

6、我需要在今后熟練掌握課堂上的理論基礎(chǔ)，只有堅實的基礎(chǔ)，才能在實際操作中更得心應(yīng)手。附錄：#include"iostream.h"#include<iomanip.h>constintDataMax=100;constintBlockNum=10;用于存儲要顯示的數(shù)組intDataShowBlockNumDataMax;/用于存儲數(shù)組中的數(shù)據(jù)是否需要顯示boolDataShowEnableBlockNumDataMax;/intDataDataMax;/保存數(shù)據(jù)intBlockBlockNum;/物理塊intcountBlockNum;/計數(shù)器intN;/頁面?zhèn)€數(shù)

7、intM;/最小物理塊數(shù)intChangeTimes;voidDataInput();/輸入數(shù)據(jù)的函數(shù)voidDataOutput();voidLRU();/LRU函數(shù)/*intmain(intargc,char*argv)DataInput();/DataInput();LRU();return0;/*/voidDataInput()cout<<"請輸入最小物理塊數(shù)："cin>>M;while(M>BlockNum)/大于數(shù)據(jù)個數(shù)cout<<"物理塊數(shù)超過預(yù)定值，請重新輸入：cin>>M;cout<&l

8、t;"請輸入頁面的個數(shù)："cin>>N;while(N>DataMax)/大于數(shù)據(jù)個數(shù)cout<<"頁面?zhèn)€數(shù)超過預(yù)定值，請重新輸入：cin>>N;cout<<"請輸入頁面訪問序列："<<endl;for(inti=0;i<N;i+)cin>>Datai;voidDataOutput()inti,j;for(i=0;i<N;i+)/對所有數(shù)據(jù)操作cout<<Datai<<”;"<<endl;cout<<

9、;"nfor(j=0;j<M;j+)cout<<""for(i=0;i<N;i+)/對所有數(shù)據(jù)操作if(DataShowEnableji)cout<<DataShowji<<"|"elsecout<<"|"cout<<endl;cout<<"n缺頁次數(shù):"<<ChangeTimes<<endl;cout<<"缺頁率:"<<ChangeTimes*100/N

10、<<"%"<<endl;voidLRU()inti,j;boolfind;intpoint;inttemp;/臨時變量ChangeTimes=0;for(j=0;j<M;j+)for(i=0;i<N;i+)DataShowEnableji=false;/初始化為false，表示沒有要顯示的數(shù)據(jù)for(i=0;i<M;i+)counti=0;for(i=0;i<N;i+)/對有所數(shù)據(jù)操作/增加countfor(j=0;j<M;j+)countj+;find=false;/表示塊中有沒有該數(shù)據(jù)for(j=0;j<M;j+)if(Blockj=Datai)countj=0;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)ChangeTimes+;/缺頁次數(shù)+if(i+1)>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;j<M;j+)if(temp<countj)temp=countj;point=j;/獲得離的最遠的指針elsepoint=i;/替換Blockpoint=Datai;countpoint=0;/保存要顯示的數(shù)據(jù)for(j=0;j&l