操作系统课程设计页面置换算法C语言教材Word文档下载推荐.docx
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分页请求系统,它是在分页系统的基础上,增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页面形式虚拟存储系统。
请求分段系统,它是在分段系统的基础上,增加了请求调段及分段置换功能后,所形成的段式虚拟存储系统。
4.页面分配:
平均分配算法,是将系统中所有可供分配的物理块,平均分配给各个进程。
按比例分配算法,根据进程的大小按比例分配物理块。
考虑优先的分配算法,把内存中可供分配的所有物理块分成两部分:
一部分按比例地分配给各进程;
另一部分则根据个进程的优先权,适当的增加其相应份额后,分配给各进程。
5.页面置换算法:
常用的页面置换算法有OPT、FIFO、LRU、Clock、LFU、PBA等。
五、设计说明
1、采用数组页面的页号
2、FIFO算法,选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰;
分配n个物理块给进程,运行时先把前n个不同页面一起装入内存,然后再从后面逐一比较,输出页面及页错误数和页错误率。
3、LRU算法,根据页面调入内存后的使用情况进行决策;
同样分配n个物理块给进程,前n个不同页面一起装入内存,后面步骤与前一算法类似。
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:
六.设计思想:
OPT基本思想:
是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列,memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。
数组next[mSIZE]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。
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[mSIZE]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:
数组flag[10]标记页面的访问时间。
每当使用页面时,刷新访问时间。
发生缺页时,就从物理块中页面标记最小的一页,调出该页,换入所缺的页面。
七.流程图:
如下页所示
六.运行结果:
1.按任意键进行初始化:
2.载入数据:
3.进入置换算法选择界面:
4.运算中延迟操作:
5.三种算法演示结果:
八.结论
通过这次课程设计,不仅让我了解了页面置换算法,开始我一味的进行调试,急切的想侥幸调试出来,但由于没有进行深入的考虑,我调试了很久都没没有成功,我仔细的分析题目,分析材料,在原由的基础上我进行了改正,我最后还是调试成功了,还是经过了一翻努力,这次操作系统实习,不仅让我对操作系统这门课程有了更深入的研究、对很多重要的概念有了巩固和掌握。
通过努力,三个页面置换算法程序都已经完成,此时此刻,我心里多了些成就感。
虽然自己所做的很少也不够完善,但毕竟也是努力的结果。
主要有以下几点收获:
1.通过对上网和看书查阅相关资料,使自己对C语言的基本框架有新的了解,加深了对可视化程序的认识。
2.在使用C语言来实现功能时,不像以往用的其他语言,它比较简练,更容易理解,实用性很强。
3.先进先出页面置换和LRU以及OPT算法各有特点,但是实践起来却很大,使自己对页面置换算法有了新的认识。
一周半的课程设计就要结束了,不但对专业知识有了更深的理解,更使的自己认识到实践的重要性,理论、实践相结合才能达到很好的学习效果,特别是程序语言的学习。
六.源代码:
如下页所示【使用C语言】
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
/*全局变量*/
intmSIZE;
/*物理块数*/
intpSIZE;
/*页面号引用串个数*/
staticintmemery[10]={0};
/*物理块中的页号*/
staticintpage[100]={0};
/*页面号引用串*/
staticinttemp[100][10]={0};
/*辅助数组*/
/*置换算法函数*/
voidFIFO();
voidLRU();
voidOPT();
/*辅助函数*/
voidprint(unsignedintt);
voiddesignBy();
voiddownload();
voidmDelay(unsignedintDelay);
/*主函数*/
voidmain()
{
inti,k,code;
printf("
┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"
);
┃请按任意键进行初始化操作...┃\n"
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"
>
>
"
getch();
system("
cls"
请输入物理块的个数(M<
=10):
scanf("
%d"
&
mSIZE);
请输入页面号引用串的个数(P<
=100):
pSIZE);
puts("
请依次输入页面号引用串(用空格隔开):
for(i=0;
i<
pSIZE;
i++)
%1d"
page[i]);
download();
do{
输入的页面号引用串为:
for(k=0;
k<
=(pSIZE-1)/20;
k++)
{
for(i=20*k;
(i<
pSIZE)&
&
20*(k+1));
if(((i+1)%20==0)||(((i+1)%20)&
(i==pSIZE-1)))
%d\n"
page[i]);
else
%d"
}
***********************\n"
*请选择页面置换算法:
\t\t\t*\n"
*-----------------------------------------*\n"
*1.先进先出(FIFO)*\n"
printf("
*2.最近最久未使用(LRU)*\n"
*3.最佳(OPT)*\n"
*4.退出*\n"
请选择操作:
[]\b\b"
code);
switch(code)
case1:
FIFO();
break;
case2:
LRU();
case3:
OPT();
case4:
exit(0);
default:
输入错误,请重新输入:
按任意键重新选择置换算法:
}while(code!
=4);
}
/*载入数据*/
voiddownload()
inti;
╔════════════╗\n"
║正在载入数据,请稍候!
!
║\n"
╚════════════╝\n"
Loading...\n"
O"
51;
\b"
50;
mDelay((pSIZE+mSIZE)/2);
\nFinish.\n载入成功,按任意键进入置换算法选择界面:
/*设置延迟*/
voidmDelay(unsignedintDelay)
{
unsignedinti;
for(;
Delay>
0;
Delay--)
{
124;
i++)
\b"
}
voidprint(unsignedintt)
inti,j,k,l;
intflag;
for(j=0;
j<
mSIZE;
j++)
mSIZE+20*k)&
if(i>
=j)
|%d|"
temp[i][j]);
||"
for(i=mSIZE+20*k;
for(flag=0,l=0;
l<
l++)
if(temp[i][l]==temp[i-1][l])
flag++;
if(flag==mSIZE)/*页面在物理块中*/
"
/*每行显示20个*/
if(i%20==0)
continue;
\n"
----------------------------------------\n"
缺页次数:
%d\t\t"
t+mSIZE);
缺页率:
%d/%d\n"
t+mSIZE,pSIZE);
置换次数:
t);
访问命中率:
%d%%\n"
(pSIZE-(t+mSIZE))*100/pSIZE);
/*计算过程延迟*/
voidcompute()
正在进行相关计算,请稍候"
for(i=1;
20;
mDelay(15);
if(i%4==0)
\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b"
Θ"
i++<
30;
printf("
));
/*先进先出页面置换算法*/
voidFIFO()
intmemery[10]={0};
inttime[10]={0};
/*记录进入物理块的时间*/
inti,j,k,m;
intmax=0;
/*记录换出页*/
intcount=0;
/*记录置换次数*/
/*前mSIZE个数直接放入*/
memery[i]=page[i];
time[i]=i;
temp[i][j]=memery[j];
for(i=mSIZE;
/*判断新页面号是否在物理块中*/
for(j=0,k=0;
if(memery[j]!
=page[i])
k++;
if(k==mSIZE)/*如果不在物理块中*/
count++;
/*计算换出页*/
max=time[0]<
time[1]?
0:
1;
for(m=2;
m<
m++)
if(time[m]<
time[max])
max=m;
memery[max]=page[i];
time[max]=i;
/*记录该页进入物理块的时间*/
compute();
print(count);
/*最近最久未使用置换算法*/
voidLRU()
intflag[10]={0};
/*记录页面的访问时间*/
flag[i]=i;
else
flag[j]=i;
/*刷新该页的访问时间*/
max=flag[0]<
flag[1]?
if(flag[m]<
flag[max])
flag[max]=i;
/*记录该页的访问时间*/
/*最佳置换算法*/
voidOPT()
intnext[10]={0};
/*记录下一次访问时间*/
inti,j,k,l,m;
intmax;
/*得到物理快中各页下一次访问时间*/
for(m=0;
for(l=i+1;
if(memery[m]==page[l])
next[m]=l;
max=next[0]>
=next[1]?
if(next[m]>
next[max])
/*下一次访问时间都为pSIZE,则置换物理块中第一个*/
else{