模拟操作系统的页面置换实验报告模板文档格式.docx
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范围内，则设置dn+1为1到dn范围内一个随机数。
如果a落在769到1024
范围内，则设置dn+1为dn到32767范围内一个随机数。
例如：
srand（）;
初始化一个随机函数。
a[0]＝10*rand（）/32767*255+1;
a[1]=10*rand（）/32767*a[0]…语句可用来
产生a[0]与a[1]中的随机数。
或采用以下方式：
（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：
在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m
顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令
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；
用户内存容量4页到32页；
用户虚存容量为32K。
在用户虚存中，按每K存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的
存放方式为：
第0条-第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）
第10条-第19条指令为第1页（对应虚存地址为[10，19]）
第310条-第319条指令为第31页（对应虚存地址为[310，319]）
按以上方式，用户指令可组成32页。
4、页面大小的取值范围为1K，2K，4K，8K，16K。
按照页面大小将指令
地址转化为页号。
对于相邻相同的页号，合并为一个。
四、实验设计
1.产生访问页面的序列，保存在数组queue中
2.FIFO（先进先出）算法
数组queue_f表示物理内存中的内容
As为页面置换计数器
图1
3．LRU（最近最久未使用）算法
数组queue_f表示物理内存中的内容
数组queue_t与queue_f对应为其进入内存未使用的时间标志
As为页面置换计数器
图2
4．Opt算法
数组queue_t与queue_f对应为其后续页面访问序列出现的第一位置
五、实验实现
voidCMyDlg:
:
OnFIFO（）
{
CStringstr1="
"
;
CStringstr2="
intb;
intm=0;
intas=0;
//置换页面计数
boolx;
//页面是否需要置换
if（m_capm<
count）//分配的页面数少于所需要访问的页面数
{
m_list.ResetContent（）;
UpdateData（0）;
for（inti=0;
i<
count;
i++）
{
str1="
str2="
x=true;
for（intk=0;
k<
m_capm;
k++）
{
if（queue[i]==queue_f[k]）
{
x=false;
//判断物理块中是不是有跟当前须替换的页面
break;
}
}//如果没有且无空闲的页面，则需要置换
if（x）
inta;
a=（i-m）%m_capm;
queue_f[a]=queue[i];
as++;
}
else
m++;
intmm;
if（m<
m_capm）mm=m;
elsemm=m_capm;
for（intj=0;
j<
mm;
j++）
b=queue_f[j];
str2.Format（"
%d"
b）;
str1=str1+"
"
+str2;
m_list.InsertString（-1,str1）;
}
m_zhihuanshu=as;
m_zhihuanlv=（double）as/count;
if（（as-m_capm）<
=0）
{
m_queyeshu=0;
m_queyelv=0;
else
m_queyeshu=as-m_capm;
m_queyelv=（double）（as-m_capm）/count;
}
else
MessageBox（"
页面总数小于物理块，不需要进行交换操作！
）;
}
OnLRU（）
inta,b;
intm=0;
{
queue_t[k]=0;
for（intj=0;
j++）
{
if（j!
=k）
queue_t[j]++;
//使物理块中的每个未使用页面的时间增一
}
m++;
if（x）
{
intc=0,d;
if（（i-m）<
m_capm）
a=i-m;
}//当前物理页面未填满时直接装入
else
d=queue_t[0];
for（inth=0;
h<
h++）
if（d<
queue_t[h]）
{
d=queue_t[h];
c=h;
}
a=c;
//找出物理块中最久未使用的页面号
//将其替换
queue_t[a]=0;
for（k=0;
if（k!
=a）
queue_t[k]++;
//使物理块中的每个未改变页面的时间增一
m_list.InsertString（-1,str1）;
Onopt（）
intopu;
//当前占有的页面数
opu=0;
//判断物理块中是不是有跟当前须替换的页面
if（（x）&
&
（opu<
m_capm））//还有空位
queue_f[opu]=queue[i];
opu++;
（opu==m_capm））
{//找最晚出现的页面号
for（intnumber=0;
number<
number++）
for（intnum=i;
num<
num++）
if（queue_f[number]==queue[i]）
queue_t[number]=i;
if（num==count）
queue_t[number]=count;
}
intlast=0;
for（number=0;
if（queue_t[number]>
last）
last=number;
queue_f[last]=queue[i];
m_capm）mm=opu;
formqueue（）
{
UpdateData
（1）;
cap=32/m_cap;
intcap1=m_cap*1024;
count=0;
intm;
inta;
intdn=10000;
srand（time（0））;
for（inti=0;
256;
{
a=1+rand（）%1024;
if（a<
513）
dn=dn+1;
if（（a>
512）&
（a<
769））
dn=1+rand（）%dn;
768）&
1025））
inttem=32767-dn;
dn=dn+rand（）%tem;
UpdateData
（1）;
m=dn/cap1;
if（i==0）queue[0]=m;
if（（m!
=queue[count]）&
（i>
0））
count++;
queue[count]=m;
queue_f=newint[m_capm];
queue_t=newint[m_capm];
intbb=0;
intii=0;
for（intn=0;
n<
n++）
b=queue[n];
str2.Format（"
str1=str1+"
if（bb==5）
str1="
bb=0;
bb++;
实验平台：
WINDOWS操作系统、VISAULC++6.0。
六、结果及结果分析
七、实验心得
通过此次实验,加深了对操作系统的认识,了解了操作系统中各种资源分配算法的实现,特别是对虚拟存储,页面置换有了深入的了解,并能够用高级语言进行模拟演示有如下几点体会：
1．两种页面置换算法FIFO，LRU和OPT理解起来相当容易，但在实际编程实现的时候需要注意各种细节，需要耐心细致，实际编程中遇到一些细节上的小问题确实需要仔细考虑才行。
2.因为需要用户输入后才能知道实际内存块和最大页面数的大小，在LRU算法中时间权值数组queue_t是关键，必须与页面变化同步。
七、参考文献
《操作系统教程》（第三版）作者：
孙钟秀高等教育出版社
《C++程序设计语言》主编：
揣锦华西安电子科技出版社
《VisualC++实训教程》主编：
朱家义张同光机械工业出版社
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