操作系统实验三面置换算法实验报告.docx
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操作系统实验三面置换算法实验报告
实验三实验报告
实验源码：
#include"stdio.h"
#include
#include
#defineDataMax100//常量DataMax
#defineBlockNum10//常量BlockNum
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;//缺页次数
voidDataInput（）;//输入数据的函数
voidDataOutput（）;//输出数据的函数
voidFIFO（）;//FIFO函数
voidOptimal（）;//Optimal函数
voidLRU（）;//LRU函数
intmain（intargc,char*argv[]）
{
DataInput（）;
intmenu;
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）
{
case1:
Optimal（）;
break;
case2:
FIFO（）;
break;
case3:
LRU（）;
break;
case0:
exit（0）;
break;
case4:
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;
}
}
return0;
}
voidDataInput（）
{
inti,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）
{
case1:
//产生随机访问序列
for（i=0;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{
printf（"%d",Data[i]）;
}
printf（"\n"）;
break;
case2:
//输入访问序列
printf（"请输入页面访问序列：
\n"）;
for（i=0;iscanf（"%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{
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;
}
}
voidDataOutput（）
{
inti,j;
//对所有数据操作
for（i=0;i{
printf（"%d",Data[i]）;
}
printf（"\n"）;
for（j=0;j{
//对所有数据操作
for（i=0;i{
if（DataShowEnable[j][i]）
printf（"%d",DataShow[j][i]）;
else
printf（""）;
}
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
voidOptimal（）
{
inti,j,k;
boolfind;
intpoint;
inttemp;//临时变量，比较离的最远的时候用
intm=1,n;
ChangeTimes=0;
for（j=0;j{
for（i=0;i{
DataShowEnable[j][i]=false;//初始化为false，表示没有要显示的数据
}
}
for（i=0;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{
intflag=1;
for（n=0;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{
//表示块中有没有该数据
find=false;
for（j=0;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{
//找到下一个值的位置
find=false;
for（k=i;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+1
if（（i+1）>M）
{
//获得要替换的块指针
temp=0;
for（j=0;j{
if（temp{
temp=count[j];
point=j;//获得离的最远的指针
}
}
}
elsepoint=i;
//替换
Block[point]=Data[i];
//保存要显示的数据
for（j=0;j{
DataShow[j][i]=Block[j];
DataShowEnable[i（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
voidFIFO（）
{
inti,j;
boolfind;
intpoint;
inttemp;//临时变量
intm=1,n;
ChangeTimes=0;
for（j=0;j{
for（i=0;i{
DataShowEnable[j][i]=false;//初始化为false，表示没有要显示的数据
}
}
for（i=0;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（321），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（132），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{
intflag=1;
for（n=0;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{
//增加count
for（j=0;j{
count[j]++;
}
find=false;//表示块中有没有该数据
for（j=0;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+1
if（（i+1）>M）
{
//获得要替换的块指针
temp=0;
for（j=0;j{
if（temp{
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;//更新计数值
//保存要显示的数据
for（j=0;j{
DataShow[j][i]=Block[j];
DataShowEnable[i（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
voidLRU（）
{
inti,j;
boolfind;
intpoint;
inttemp;//临时变量
intm=1,n;
ChangeTimes=0;
for（j=0;j{
for（i=0;i{
DataShowEnable[j][i]=false;//初始化为false，表示没有要显示的数据
}
}
for（i=0;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{
intflag=1;
for（n=0;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{
//增加count
for（j=0;j{
count[j]++;
}
find=false;//表示块中有没有该数据
for（j=0;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+1
if（（i+1）>M）
{
//获得要替换的块指针
temp=0;
for（j=0;j{
if（temp{
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;j{
DataShow[j][i]=Block[j];
DataShowEnable[i（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：
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最佳置换算法：
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