请求页式存储管理中常用页面置换算法模拟

第1页共5页信息工程学院实验报告课程名称：操作系统实验项目名称：请求页式存储管理中常用页面置换算法模拟实验时间：班级姓名：学号：一、实验目的:1.了解内存分页管理策略2.掌握调页策略3.掌握一般常用的调度算法4.学会各种存储分配算法的实现方法。5.了解页面大小和内存实际容量对命中率的影响。二、实验环境:PC机、windows2000操作系统、VC++6.0三、实验要求：本实验要求4学时完成。1.采用页式分配存储方案，通过分别计算不同算法的命中率来比较算法的优劣，同时也考虑页面大小及内存实际容量对命中率的影响；2.实现OPT算法(最优置换算法)、LRU算法(LeastRecently)、FIFO算法(FirstINFirstOut)的模拟；3.会使用某种编程语言。实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写、实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。实验后认真书写符合规范格式的实验报告，按时上交。四、实验内容和步骤：1.编写程序，实现请求页式存储管理中常用页面置换算法LRU算法的模拟。要求屏幕显示LRU算法的性能分析表、缺页中断次数以及缺页率。2.在上机环境中输入程序，调试，编译。3.设计输入数据，写出程序的执行结果。4.根据具体实验要求，填写好实验报告。五、实验结果及分析：实验结果截图如下：成绩：指导教师（签名）：第2页共5页利用一个特殊的栈来保存当前使用的各个页面的页面号。当进程访问某页面时，便将该页面的页面号从栈中移出，将它压入栈顶。因此，栈顶始终是最新被访问页面的编号，栈底是最近最久未被使用的页面号。当访问第5个数据“5”时发生了缺页，此时1是最近最久未被访问的页，应将它置换出去。同理可得，调入队列为：123456713205，缺页次数为12次，缺页率为80%。六、实验心得：本次实验实现了对请求页式存储管理中常用页面置换算法LRU算法的模拟。通过实验，我对内存分页管理策略有了更多的了解。最近最久未使用（LRU）置换算法的替换规则：是根据页面调入内存后的使用情况来进行决策的。该算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间，当需淘汰一个页面的时候选择现有页面中其时间值最大的进行淘汰。最佳置换算法的替换规则：其所选择的被淘汰页面，将是以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面。先进先出(FIFO)页面置换算法的替换规则：该算法总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。该算法实现简单只需把一个进程已调入内存的页面，按先后次序链接成一个队列，并设置一个指针，称为替换指针，使它总是指向最老的页面。三种替换算法的命中率由高到底排列OPTLRUFIFO。本次的程序是在网上查找的相关代码然后自己进行修改，先自己仔细地研读了这段代码，在这过程中我对C++代码编写有了更深的了解。总之，本次实验使我明白要学会把课堂上的理论应用到实际操作中。我需要在今后熟练掌握课堂上的理论基础，只有坚实的基础，才能在实际操作中更得心应手。附录：#includeiostream.h#includeiomanip.hconstintDataMax=100;constintBlockNum=10;第3页共5页intDataShow[BlockNum][DataMax];//用于存储要显示的数组boolDataShowEnable[BlockNum][DataMax];//用于存储数组中的数据是否需要显示intData[DataMax];//保存数据intBlock[BlockNum];//物理块intcount[BlockNum];//计数器intN;//页面个数intM;//最小物理块数intChangeTimes;voidDataInput();//输入数据的函数voidDataOutput();voidLRU();//LRU函数///*intmain(intargc,char*argv[]){DataInput();//DataInput();LRU();return0;}//*/voidDataInput(){cout请输入最小物理块数：;cinM;while(MBlockNum)//大于数据个数{cout物理块数超过预定值，请重新输入：;cinM;}cout请输入页面的个数：;cinN;while(NDataMax)//大于数据个数{cout页面个数超过预定值，请重新输入：;cinN;}cout请输入页面访问序列：endl;for(inti=0;iN;i++)cinData[i];}voidDataOutput(){inti,j;for(i=0;iN;i++)//对所有数据操作{coutData[i]””;第4页共5页}cout\n--------------------------------endl;for(j=0;jM;j++){cout;for(i=0;iN;i++)//对所有数据操作{if(DataShowEnable[j][i])coutDataShow[j][i]|;elsecout|;}coutendl;}cout\n缺页次数:ChangeTimesendl;cout缺页率:ChangeTimes*100/N%endl;}voidLRU(){inti,j;boolfind;intpoint;inttemp;//临时变量ChangeTimes=0;for(j=0;jM;j++)for(i=0;iN;i++)DataShowEnable[j][i]=false;//初始化为false，表示没有要显示的数据for(i=0;iM;i++){count[i]=0;}for(i=0;iN;i++)//对有所数据操作{//增加countfor(j=0;jM;j++)count[j]++;find=false;//表示块中有没有该数据for(j=0;jM;j++){if(Block[j]==Data[i]){count[j]=0;find=true;}}第5页共5页if(find)continue;//块中有该数据，判断下一个数据//块中没有该数据ChangeTimes++;//缺页次数++if((i+1)M)//因为i是从0开始记，而BlockNum指的是个数，从1开始，所以i+1{//获得要替换的块指针temp=0;for(j=0;jM;j++){if(tempcount[j]){temp=count[j];point=j;//获得离的最远的指针}}}elsepoint=i;//替换Block[point]=Data[i];count[point]=0;//保存要显示的数据for(j=0;jM;j++){DataShow[j][i]=Block[j];DataShowEnable[iM?(j=i?j:i):j][i]=true;//设置显示数据}}//输出信息coutendl;cout内存状态：\n--------------------------------endl;DataOutput();}