页面置换算法实验报告(答案参考)
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页面置换算法实验报告院系:****************学院班级:***********姓名:***学号:************一、实验题目: 页面置换算法二. 实验目的:1.用C语言编写OPT、FIFO、LRU三种置换算法。
2.熟悉内存分页管理策略。
3.了解页面置换的算法。
4.掌握一般常用的调度算法。
5.根据方案使算法得以模拟实现。
6.锻炼知识的运用能力和实践能力。
三. 实验内容及要求:设计一个虚拟存储区和内存工作区, 编程序演示下述算法的具体实现过程, 并计算访问命中率:要求设计主界面以灵活选择某算法, 且以下算法都要实现1) 最佳置换算法(OPT): 将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换出。
2) 先进先出算法(FIFO):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。
3) 最近最久未使用算法(LRU): 淘汰最近最久未被使用的页面。
四、实验结果初始化结果1, 先进先出(FIFO)算法实验结果:2, 最近最久未使用(LRU)算法实验结果: 3, 最佳使用法(OPT)实验结果:五、实验总结选择置换算法, 先输入所有页面号, 为系统分配物理块, 依次进行置换:OPT基本思想:是用一维数组page[]存储页面号序列, memery[]是存储装入物理块中的页面。
数组next[]记录物理块中对应页面的最后访问时间。
每当发生缺页时, 就从物理块中找出最后访问时间最大的页面, 调出该页, 换入所缺的页面。
若物理块中的页面都不再使用, 则每次都置换物理块中第一个位置的页面。
FIFO基本思想:是用队列存储内存中的页面, 队列的特点是先进先出, 与该算法是一致的, 所以每当发生缺页时, 就从队头删除一页, 而从队尾加入缺页。
或者借助辅助数组time[]记录物理块中对应页面的进入时间, 每次需要置换时换出进入时间最小的页面。
LRU基本思想:是用一维数组page[]存储页面号序列, memery[]是存储装入物理块中的页面。
页面置换算法实验报告
一、实验内容
本次实验主要围绕页面置换算法进行,以实验课本的实例介绍,采用FIFO页面置换算法对后面提到的参数进行置换,最终得出页面置换的结果和比较所得结果。
二、实验步骤
(一) 熟悉FIFO算法
首先是要了解FIFO页面置换算法,FIFO全称(First In First Out),按页面进入内存的顺序来替换相应内存页面,先进先出,将先进入内存的页面先替换出去。
(二) 阅读实验课本
在阅读实验课本之前要先熟悉实验书上所介绍的FIFO算法,然后在实验书上找出需要做的实验,并对实验环境和表格进行观察,掌握实验的基本内容。
(三) 开始页面置换
在开始实验之前,熟悉实验环境,根据实验书上的参数,首先模拟进程分配内存,根据FIFO算法去进行计算,根据上表中的参数去比较,最后得出最终结果。
(四) 在本次实验的补充
这次实验中,可以把FIFO的概念应用到实际应用中,也可以模拟不同情况,例如改变页面的大小,观察不同页面置换算法的结果,实验出最合适的结果。
三、实验结论
本次实验是为了了解FIFO页面置换算法,实验出最终的结果,最后得出页面置换的结果及比较结果。
【精品】页面置换算法实验报告一、实验目的了解操作系统中的页面置换算法,并实现FIFO、LRU和Clock算法。
二、实验原理页面置换算法是操作系统中用到的一种算法,其作用是在内存不够用时,选择牺牲已经在内存中的一些页,腾出更多的空间给新的内容。
本次实验主要实现了FIFO、LRU和Clock算法。
1、FIFO算法FIFO算法是最简单的页面置换算法,它采用先进先出的原则,即最先进入内存的页面应该最早被替换出去。
该算法的实现非常简单,只需要维护一个队列即可。
当需要置换页面时,选择队列的第一个页面进行替换即可。
2、LRU算法LRU算法是Least Recently Used的缩写,即最近最少使用算法。
该算法的核心思想是选择最久没有被使用的页面进行替换。
为了实现该算法,需要维护记录页面使用时间的链表、栈或队列等结构。
3、Clock算法Clock算法也叫做二次机会算法,是一种改良的FIFO算法。
它是基于FIFO算法的思想,并且每个页面都设置了一个使用位(use bit),用于记录该页面是否被使用过。
当需要置换一个页面时,检查该页面的使用位,如果该页面的使用位为1,则将该页面的使用位设置为0并移到队列的末尾,表示该页面有“二次机会”继续待在内存中;如果该页面的使用位为0,则选择该页面进行替换。
三、实验过程本次实验采用Python语言实现页面置换算法,并使用样例进行测试。
1、FIFO算法实现FIFO算法的实现非常简单,只需要用一个队列来维护已经在内存中的页面,当需要置换页面时,选择队列的第一个元素即可。
代码如下:```pythonfrom collections import dequeclass FIFO:def __init__(self, frame_num):self.frame_num = frame_numself.frames = deque(maxlen=frame_num)def access(self, page):if page in self.frames:return Falseif len(self.frames) >= self.frame_num:self.frames.popleft()self.frames.append(page)return True```2、LRU算法实现LRU算法的实现需要维护一个记录页面使用时间的链表或队列。
操作系统课程设计报告院(系):师学院专业:计算机科学与技术姓名:建元齐欢班级:_ 1103班_学号: 11190301 11190316题目:页面置换算法指导教师:王玉奇2013年12月10日至12月28日目录摘要 (3)第一章设计任务和需求 (4)1.1课程设计任务 (4)1.2课程设计需求 (4)第二章概要设计 (4)2.1系统分析 (4)2.2调页策略 (5)2.2.1何时调入页面 (5)2.2.2请求调页策略 (5)2.2.3从何处调入页面 (5)2.3模块设计 (6)第三章详细设计 (6)3.1系统设计 (6)3.2算法思想及流程图 (7)3.2.1 主程序流程图 (7)3.2.2先进先出(FIFO)页面置换算法 (7)3.2.3最佳页面置换置换算法(OPT) (9)3.2.4最近最久未使用页面置换算法(LRU) (9)第四章源程序结构分析 (10)4.1程序结构 (10)4.2 源代码分析 (11)第五章调试 (16)第六章体会与自我评价 (17)第七章参考文献 (18)摘要操作系统(英语;Operating System,简称OS)是一管理电脑硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的核与基石。
操作系统身负诸如管理与配置存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。
操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;控制程序运行;改善人机界面;为其它应用软件提供支持等,使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。
操作系统是一个庞大的管理控制程序,大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。
在地址映射过程中,若在页面中发现所要访问的页面不再存中,则产生缺页中断。
当发生缺页中断时操作系统必须在存选择一个页面将其移出存,以便为即将调入的页面让出空间。
而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法(Page-Replacement Algorithms)。
一、实验目的通过模拟实现请求页式存储管理的几种基本页面置换算法,了解虚拟存储技术的特点,掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想和实现过程,并比较它们的效率。
二、实验内容基于一个虚拟存储区和内存工作区,设计下述算法并计算访问命中率。
1、最佳淘汰算法(OPT)2、先进先出的算法(FIFO)3、最近最久未使用算法(LRU)4、简单时钟(钟表)算法(CLOCK)命中率=1-页面失效次数/页地址流(序列)长度三、实验原理UNIX中,为了提高内存利用率,提供了内外存进程对换机制;内存空间的分配和回收均以页为单位进行;一个进程只需将其一部分(段或页)调入内存便可运行;还支持请求调页的存储管理方式。
当进程在运行中需要访问某部分程序和数据时,发现其所在页面不在内存,就立即提出请求(向CPU发出缺中断),由系统将其所需页面调入内存。
这种页面调入方式叫请求调页。
为实现请求调页,核心配置了四种数据结构:页表、页帧(框)号、访问位、修改位、有效位、保护位等。
当CPU接收到缺页中断信号,中断处理程序先保存现场,分析中断原因,转入缺页中断处理程序。
该程序通过查找页表,得到该页所在外存的物理块号。
如果此时内存未满,能容纳新页,则启动磁盘I/O将所缺之页调入内存,然后修改页表。
如果内存已满,则须按某种置换算法从内存中选出一页准备换出,是否重新写盘由页表的修改位决定,然后将缺页调入,修改页表。
利用修改后的页表,去形成所要访问数据的物理地址,再去访问内存数据。
整个页面的调入过程对用户是透明的。
四、算法描述本实验的程序设计基本上按照实验内容进行。
即使用srand( )和rand( )函数定义和产生指令序列,然后将指令序列变换成相应的页地址流,并针对不同的算法计算出相应的命中率。
(1)通过随机数产生一个指令序列,共320条指令。
指令的地址按下述原则生成:A:50%的指令是顺序执行的B:25%的指令是均匀分布在前地址部分C:25%的指令是均匀分布在后地址部分具体的实施方法是:A:在[0,319]的指令地址之间随机选取一起点mB:顺序执行一条指令,即执行地址为m+1的指令C:在前地址[0,m+1]中随机选取一条指令并执行,该指令的地址为m’D:顺序执行一条指令,其地址为m’+1E:在后地址[m’+2,319]中随机选取一条指令并执行F:重复步骤A-E,直到320次指令(2)将指令序列变换为页地址流设:页面大小为1K;用户内存(页帧)容量为4页~32页;用户虚存容量为32K。
页面置换实习报告在计算机系统中,页面置换是一项至关重要的内存管理技术。
为了更深入地理解和掌握这一技术,我进行了相关的实习。
一、实习目的页面置换的目的在于当内存空间不足时,将一些暂时不使用的页面换出到外存,以腾出空间给当前需要的页面。
通过这次实习,我希望能够:1、深入理解页面置换算法的工作原理和特点。
2、掌握不同算法在实际应用中的性能差异。
3、提高自己的编程能力和问题解决能力。
二、实习环境本次实习使用的编程语言为 Python,开发环境为 PyCharm。
操作系统为 Windows 10。
三、页面置换算法简介1、先进先出(FIFO)算法FIFO 算法是最简单的页面置换算法之一。
它总是淘汰最先进入内存的页面。
这种算法实现简单,但可能会导致一些频繁使用的页面被过早置换出去。
2、最近最久未使用(LRU)算法LRU 算法根据页面最近的使用情况来决定置换。
即淘汰最长时间未被使用的页面。
该算法性能较好,但实现相对复杂,需要记录页面的使用时间。
3、最优置换(OPT)算法OPT 算法是一种理论上的最优算法,它淘汰未来最长时间内不会被使用的页面。
然而,由于在实际中无法准确预测未来的页面使用情况,所以该算法更多地用于理论分析。
四、实习过程1、算法实现首先,我使用 Python 实现了上述三种页面置换算法。
在实现过程中,我使用了数据结构来存储页面的相关信息,并通过模拟页面的调入和调出过程来计算缺页次数。
以 FIFO 算法为例,我使用一个队列来存储页面进入内存的顺序。
当需要置换页面时,将队首的页面淘汰。
2、性能测试为了比较不同算法的性能,我设计了一系列的测试用例。
测试用例包括不同的页面访问序列和不同的内存大小。
通过运行测试用例,我记录了每种算法在不同情况下的缺页次数。
3、结果分析对测试结果进行分析是实习的重要环节。
我发现,在不同的页面访问模式下,不同算法的表现差异较大。
例如,当页面访问序列具有局部性时,LRU 算法的表现通常优于FIFO 算法。
实验三页面置换算法#include<iostream.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#include <stdio.h>#define L 20int M; struct Proi nt num,time;};I nput(int m,Pro p[L]){i nt i,j,c;c out<<"请输入实际页面走向长度L(15<=L<=20):";d o{c in>>m;i f(m>20||m<15)cout<<"实际页面长度须在15~20之间;请重新输入L:";e lse break;}while(1);j=time(NULL);s rand(j);c out<<"输出随机数: ";f or(i=0;i<m;i++){p[i].num=rand( )%10+1;p[i].time=0;c out<<p[i].num<<" ";}c out<<endl;r eturn m;}v oid print(Pro *page1){P ro *page=new Pro[M];p age=page1;f or(int i=0;i<M;i++)i f(page[i].num==-1)c out<<" ";e lsec out<<page[i].num<<" ";c out<<"√"<<endl;}i nt Search(int e,Pro *page1 ){P ro *page=new Pro[M];p age=page1;f or(int i=0;i<M;i++) if(e==page[i].num) return i; r eturn -1;}i nt Max(Pro *page1){}i nt Count(Pro *page1,int i,int t,Pro p[L]){}i nt main(){i nt c;i nt m=0,t=0;f loat n=0;P ro p[L];c out<<"********************************************* "<<endl;c out<<" * 页式存储管理*"<<endl;c out<<"********************************************* "<<endl;c out<<"请输入可用内存页面数m(3~5): ";d o{c in>>M;i f(M>5||M<3)c out<<"内存块M须在3~5之间,请重新输入M:";e lse break;}while(1);m=Input(m,p);P ro *page=new Pro[M];c out<<"^-^欢迎进入操作系统界面^-^"<<endl;c out<<"1:FIFO页面置换"<<endl;c out<<"2:LRU页面置换"<<endl;c out<<"3:OPT页面置换"<<endl;c out<<"4:退出"<<endl;d o{c out<<"按1~4键操作:"<<endl;c in>>c;s ystem("cls");f or(int i=0;i<M;i++){p age[i].num=-1;p age[i].time=m-1-i;}i=0;i f(c==1){n=0;c out<<"******************************************"<<endl;c out<<endl;c out<<" FIFO算法页面置换情况如下: "<<endl;cout<<endl;c out<<"******************************************"<<endl;w hile(i<m){i f(Search(p[i].num,page)>=0) {cout<<p[i].num<<" "; p[i].numc out<<"不缺页"<<endl;i++;}e lse {i f(t==M)t=0;e lse{n++;p age[t].num=p[i].num;c out<<p[i].num<<" ";p rint(page);t++;i++;}}}c out<<"缺页次数:"<<n<<" }i f(c==2){n=0;c out<<"******************************************"<<endl;c out<<endl;c out<<" LRU算法页面置换情况如下: "<<endl;c out<<endl;c out<<"******************************************"<<endl;w hile(i<m){i nt a;t=Search(p[i].num,page);i f(t>=0){p age[t].time=0;for(a=0;a<M;a++)i f(a!=t)page[a].time++;cout<<p[i].num<<" ";c out<<"不缺页"<<endl;}e lse{n++; t=Max(page);page[t].num=p[i].num; page[t].time=0;cout<<p[i].num<<" ";p rint(page);f or(a=0;a<M;a++)i f(a!=t)page[a].time++;}i++;}c out<<"缺页次数:"<<n<<" 缺页率:"<<n/m<<endl;}i f(c==3){n=0;c out<<"******************************************"<<endl;c out<<endl;c out<<" OPT算法置换情况如下:"<<endl;c out<<endl;c out<<"******************************************"<<endl;w hile(i<m){i f(Search(p[i].num,page)>=0){c out<<p[i].num<<" ";c out<<"不缺页"<<endl;i++;}e lse{i nt a=0;f or(t=0;t<M;t++)i f(page[t].num==0)a++;if(a!=0) {i nt q=M;f or(t=0;t<M;t++)i f(page[t].num==0&&q>t)q=t;p age[q].num=p[i].num;n++;c out<<p[i].num<<" ";p rint(page);i++;}e lse{i nt temp=0,s;f or(t=0;t<M;t++)i f(temp<Count(page,i,t,p)){t emp=Count(page,i,t,p);s=t;}page[s].num=p[i].num;n++;c out<<p[i].num<<" ";p rint(page);i++;}}}c out<<"缺页次数:"<<n<<" 缺页率:"<<n/m<<endl;}i f(c==4){c out<<" ^-^再见!^-^ "<<endl;}}while(c==1||c==2||c==3||c==4);r eturn 0;}结果:完成相关实验并且获得预期结果.。
学生实验报告姓名:年级专业班级学号成绩【实验结果或总结】(对实验结果进行相应分析,或总结实验的心得体会,并提出实验的改进意见1.程序的执行结果如下:(1)先进先出页面置换算法(2)最佳页面置换法(3)最近最久未使用置换算法2.以上三个程序通过数组和排序语句实现页面的三种基本调度算法。
(1)先进先出算法事先设定标志k=3,页面每发生一次置换k值增加1。
通过取k对3的余数来确定被置换的内存中的页面,当被访问页面存在于内存时,不置换,而直接输出原内存中的3个页面。
(2)最佳置换算法通过设定c1,c2,c3来记录当前内存中的页面被下一次访问的位置(时间),通过对c1,c2,c3的大小比较确定内存中需要被置换的页面。
三者中值最大的对应的内存页面选择被置换。
即实现了未来最长时间未访问的机制,即最佳置换算法。
(3)最近最久未使用置换算法的原理跟最佳置换算法类似。
初始设定变量c1,c2,c3记录当前内存中的以前的最近一次未被访问的位置(时间),比较三者的大小来确定需要被置换的页面。
三者中至最小的对应的内存页面选择被置换。
即实现了最近最久未使用的机制,即最近最久未使用置换算法。
3.上述三个程序分别能较好的模拟页面的基本调度算法,实现页面的置换,保证进程的正常执行。
但也分别存在一些不足。
(1)当内存中三个页面有部分相同时,程序不能很好的实现调度。
即c1,c2,c3中有部分变量值相等,源程序可能不能准确的找到调度顺序,如图所示。
(LRU算法)改进的方法为在c1,c2,c3间的大小比较判断语句中增加关系语句的默认处理办法,当三者间有部分相同时,默认选择按从前到后的顺序执行。
比如当c2=c3的时候选择页面a[2]进行置换。
当c1=c2=c3时则选择页面a[0]进行置换。
也就相当于无法运用LRU算法调用的时候折衷采取先进先出置换算法,以实现页面的合理调度,提高页面的利用效率。
指导教师签名:20 年月日【备注】。
操作系统实验三(页面置换算法)实验报告int N; // 页面个数int M; // 最小物理块数int ChangeTimes; // 缺页次数void DataInput(); // 输入数据的函数void DataOutput(); // 输出数据的函数void FIFO(); // FIFO 函数void Optimal(); // Optimal函数void LRU(); // LRU函数int main(int argc, char* argv[]){DataInput();int menu;while(true){printf("\n* 菜单选择 *\n");printf("*******************************************************\n");printf("*1-Optimal *\n");printf("* 2-FIFO *\n");printf("* 3-LRU *\n");printf("* 4-返回上一级 *\n");printf("* 0-EXIT *\n");printf("*******************************************************\n");scanf("%d",&menu);switch(menu){case 1:Optimal();break;case 2:FIFO();break;case 3:LRU();break;case 0:exit(0);break;case 4:system("cls");DataInput();break;}if(menu != 1 && menu != 2 && menu != 3 && menu != 0 && menu !=4) {system("cls");printf("\n请输入0 - 4之间的整数!\n");continue;}}return 0;}void DataInput(){int i,choice;printf("请输入最小物理块数:");scanf("%d",&M);// 输入最小物理块数大于数据个数while(M > BlockNum){printf("物理块数超过预定值,请重新输入:");scanf("%d",&M);}printf("请输入页面的个数:");scanf("%d",&N);// 输入页面的个数大于数据个数while(N > DataMax){printf("页面个数超过预定值,请重新输入:");scanf("%d",&N);}printf("请选择产生页面访问序列的方式(1.随机 2.输入):");scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1:// 产生随机访问序列for(i = 0;i < N;i++){Data[i] = (int)(((float) rand() / 32767) * 10); // 随机数大小在0 - 9之间}system("cls");// 显示随机产生的访问序列printf("\n随机产生的访问序列为:");for(i = 0;i < N;i++){printf("%d ",Data[i]);}printf("\n");break;case 2:// 输入访问序列printf("请输入页面访问序列:\n");for(i = 0;i < N;i++)scanf("%d",&Data[i]);system("cls");// 显示输入的访问序列printf("\n输入的访问序列为:");for(i = 0;i < N;i++){printf("%d ",Data[i]);}printf("\n");break;default:while(choice != 1 && choice != 2){printf("请输入1或2选择相应方式:");scanf("%d",&choice);}break;}}void DataOutput(){int i,j;// 对所有数据操作for(i = 0;i < N;i++){printf("%d ",Data[i]);}printf("\n");for(j = 0;j < M;j++){// 对所有数据操作for(i = 0;i < N;i++){if( DataShowEnable[j][i] )printf("%d ",DataShow[j][i]);elseprintf(" ");}printf("\n");}printf("缺页次数: %d\n",ChangeTimes);printf("缺页率: %d %%\n",ChangeTimes * 100 / N);}// 最佳置换算法void Optimal(){int i,j,k;bool find;int point;int temp; // 临时变量,比较离的最远的时候用int m = 1,n;ChangeTimes = 0;for(j = 0;j < M;j++){for(i=0;i < N;i++){DataShowEnable[j][i] = false; // 初始化为false,表示没有要显示的数据}}for(i = 0;i < M;i++){count[i] = 0 ; // 初始化计数器}// 确定当前页面是否在物理块中,在继续,不在置换/////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////// ///Block[0] = Data[0];for(i = 1;m < M;i++){int flag = 1;for(n = 0; n < m;n++){if(Data[i] == Block[n]) flag = 0;}if(flag == 0) continue;Block[m] = Data[i];m++;}/////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////// //// 对所有数据进行操作for(i=0;i < N;i++){// 表示块中有没有该数据find = false;for(j = 0;j < M;j++){if( Block[j] == Data[i] ){find = true;}}if( find ) continue; // 块中有该数据,判断下一个数据// 块中没有该数据,最优算法ChangeTimes++; // 缺页次数++for(j = 0;j < M;j++){// 找到下一个值的位置find = false;for( k = i;k < N;k++){if( Block[j] == Data[k] ){find = true;count[j] = k;break;}}if( !find ) count[j] = N;}// 因为i是从0开始记,而BlockNum指的是个数,从1开始,所以i+1if( (i + 1) > M ){//获得要替换的块指针temp = 0;for(j = 0;j < M;j++){if( temp < count[j] ){temp = count[j];point = j; // 获得离的最远的指针}}}else point = i;// 替换Block[point] = Data[i];// 保存要显示的数据for(j = 0;j < M;j++){DataShow[j][i] = Block[j];DataShowEnable[i < M ? (j <= i ? j : i) : j][i] = true; // 设置显示数据}}// 输出信息printf("\nOptimal => \n");DataOutput();}// 先进先出置换算法void FIFO(){int i,j;bool find;int point;int temp; // 临时变量int m = 1,n;ChangeTimes = 0;for(j = 0;j < M;j++){for(i = 0;i < N;i++){DataShowEnable[j][i] = false; // 初始化为false,表示没有要显示的数据}}for(i = 0;i < M;i++){count[i] = 0; // 大于等于BlockNum,表示块中没有数据,或需被替换掉// 所以经这样初始化(3 2 1),每次替换>=3的块,替换后计数值置1,// 同时其它的块计数值加 1 ,成了(1 3 2 ),见下面先进先出程序段}// 确定当前页面是否在物理块中,在继续,不在置换/////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////// ///Block[0] = Data[0];for(i = 1;m < M;i++){int flag = 1;for(n = 0; n < m;n++){if(Data[i] == Block[n]) flag = 0;}if(flag == 0) continue;Block[m] = Data[i];m++;}/////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////// //// 对有所数据操作for(i = 0;i < N;i++){// 增加countfor(j = 0;j < M;j++){count[j]++;}find = false; // 表示块中有没有该数据for(j = 0;j < M;j++){if( Block[j] == Data[i] ){find = true;}}// 块中有该数据,判断下一个数据if( find ) continue;// 块中没有该数据ChangeTimes++; // 缺页次数++ // 因为i是从0开始记,而M指的是个数,从1开始,所以i+1if( (i + 1) > M ){//获得要替换的块指针temp = 0;for(j = 0;j < M;j++){if( temp < count[j] ){temp = count[j];point = j; // 获得离的最远的指针}}}else point = i;// 替换Block[point] = Data[i];count[point] = 0; // 更新计数值// 保存要显示的数据for(j = 0;j < M;j++){DataShow[j][i] = Block[j];DataShowEnable[i < M ? (j <= i ? j : i) : j][i] = true; // 设置显示数据}}// 输出信息printf("\nFIFO => \n");DataOutput();}// 最近最久未使用置换算法void LRU(){int i,j;bool find;int point;int temp; // 临时变量int m = 1,n;ChangeTimes = 0;for(j = 0;j < M;j++){for(i = 0;i < N;i++)DataShowEnable[j][i] = false; // 初始化为false,表示没有要显示的数据}}for(i = 0;i < M;i++){count[i] = 0 ; // 初始化计数器}// 确定当前页面是否在物理块中,在继续,不在置换/////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////// ///Block[0] = Data[0];for(i = 1;m < M;i++){int flag = 1;for(n = 0; n < m;n++){if(Data[i] == Block[n]) flag = 0;if(flag == 0) continue;Block[m] = Data[i];m++;}/////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////// //// 对有所数据操作for(i = 0;i < N;i++){// 增加countfor(j = 0;j < M;j++){count[j]++;}find = false; // 表示块中有没有该数据for(j = 0;j < M;j++){if( Block[j] == Data[i] ){count[j] = 0;find = true;}}// 块中有该数据,判断下一个数据if( find ) continue;// 块中没有该数据ChangeTimes++;// 因为i是从0开始记,而BlockNum指的是个数,从1开始,所以i+1if( (i + 1) > M ){//获得要替换的块指针temp = 0;for(j = 0;j < M;j++){if( temp < count[j] ){temp = count[j];point = j; // 获得离的最远的指针}}}else point = i;// 替换Block[point] = Data[i];count[point] = 0;// 保存要显示的数据for(j=0;j<M;j++){DataShow[j][i] = Block[j];DataShowEnable[i < M ?(j <= i ? j : i) : j][i] = true; // 设置显示数据}}// 输出信息printf("\nLRU => \n");DataOutput();}实验结果截图:程序运行:输入相应数据:选择相应算法:最佳置换算法:先进先出算法:最近最久未使用算法:。
操作系统课程设计报告课程名称:操作系统课程设计
课程设计题目:页面置换算法
学院:计算机科学与技术学院
专业:科技
小组成员: 庞思慧E01114081
王蒙E01114161
姚慧乔E01114349
朱潮潮E01114408
指导老师:邱剑锋
目录
1 实验目的 (3)
2 实验要求 (3)
3 实验内容与步骤 (3)
4 算法思想 (4)
5 模块设计 (4)
6 程序设计 (5)
7 测试结果 (7)
8 结果分析 (9)
9 程序代码 (9)
10 课程设计小结 (24)
页面置换算法模拟设计
1.实验目的
(1)通过模拟实现几种基本页面置换的算法,了解虚拟存储技术的特点。
(2)掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想,并至少用三种算法来模拟实现。
(3)通过对几种置换算法命中率的比较,来对比他们的优缺点。
2.实验要求
计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。
A 先进先出的算法(FIFO)
B 最近最少使用算法(LRU)
C最佳淘汰算法(OPT)
3.实验内容与步骤
(1)通过随机数产生一个指令序列,共320条指令,具体的实施方法是:
A.[0,319]的指令地址之间随机选取一起点M;
B.顺序执行一条指令,即执行地址为M+1的指令;
C.在前地址[0,M+1]中随机选取一条指令并执行,该指令的地址为M’;
D.顺序执行一条指令,其地址为M’+1;
E.在后地址[M’+2,319]中随机选取一条指令并执行;
F.重复A—E,直到执行320次指令。
(2)指令序列变换成页地址流
A.页面大小为1K;。