實驗報告三-虛擬內(nèi)存頁面置換算法

實驗報告三虛擬內(nèi)存頁面置換算法班級學(xué)號姓名實驗?zāi)康耐ㄟ^這次實驗，加深對虛擬內(nèi)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。二、實驗的開發(fā)環(huán)境1.硬件設(shè)備：PC機一臺2.軟件環(huán)境：安裝Windows操作系統(tǒng)或者Linux操作系統(tǒng)，并安裝相關(guān)的程序開發(fā)環(huán)境，如C\C++\Java等編程語言環(huán)境。三、實驗設(shè)計思路問題描述：設(shè)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(shè)內(nèi)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(diào)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。四、實驗內(nèi)容及結(jié)果程序要求如下：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(nèi)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。程序源碼如下：#include"iostream.h"constintDataMax=100;constintBlockNum=10;intDataShow[BlockNum][DataMax];//用于存儲要顯示的數(shù)組boolDataShowEnable[BlockNum][DataMax];//用于存儲數(shù)組中的數(shù)據(jù)是否需要顯示//intData[DataMax]={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)//intN=20;//輸入頁面?zhèn)€數(shù)intData[DataMax];//保存數(shù)據(jù)intBlock[BlockNum];//物理塊intcount[BlockNum];//計數(shù)器intN;//頁面?zhèn)€數(shù)intM;//最小物理塊數(shù)intChangeTimes;voidDataInput();//輸入數(shù)據(jù)的函數(shù)voidDataOutput();voidFIFO();//FIFO函數(shù)voidOptimal();//Optimal函數(shù)voidLRU();//LRU函數(shù)///*intmain(intargc,char*argv[]){DataInput();//DataInput();//FIFO();//Optimal();//LRU();//return0;intmenu; while(true) { cout<<endl; 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<<"*******************************************************"<<endl; cin>>menu; switch(menu) { case1:FIFO();break; case2:Optimal();break; case3:LRU();break; default:break; } if(menu!=1&&menu!=2&&menu!=3)break; }}//*/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<<"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>>Data[i];}{inti,j;boolfind;intpoint;inttemp;//臨時變量ChangeTimes=0;for(j=0;j<M;j++)for(i=0;i<N;i++)DataShowEnable[j][i]=false;//初始化為false，表示沒有要顯示的數(shù)據(jù)for(i=0;i<M;i++){count[i]=0;}for(i=0;i<N;i++)//對有所數(shù)據(jù)操作{//增加countfor(j=0;j<M;j++)count[j]++;find=false;//表示塊中有沒有該數(shù)據(jù)for(j=0;j<M;j++){if(Block[j]==Data[i]){count[j]=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<count[j]){temp=count[j];point=j;//獲得離的最遠的指針}}}elsepoint=i;//替換Block[point]=Data[i];count[point]=0;//保存要顯示的數(shù)據(jù)for(j=0;j<M;j++){DataShow[j][i]=Block[j];DataShowEnable[i<M?(j<=i?j:i):j][i]=true;//設(shè)置顯示數(shù)據(jù)}}//輸出信息cout<<endl;cout<<"LRU=>"<<endl;DataOutput();}五、實驗效果六、實驗總結(jié)通過這次實驗我對先進先出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。有了更多的了解。在編程過程中我也通過查閱書籍和復(fù)習(xí)以前的課本，對C++編程語言進行了復(fù)習(xí)。通過這個實驗我也體會到思路的重要性，一個程序如果一開始計劃的好，結(jié)構(gòu)設(shè)計完善，才可能順利進行。這次實驗?zāi)M出了優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，使我更加了解這一算法的調(diào)度過程。以前僅限于知