}
voidmain（）
{
chushihua（）;
for（inti=3;i<33;i++）
{
FIFO（i）;
LRU（i）;
}
}
3
报告,
××××大学
计算机科学与工程学院实验报告实验题目:
请求页式存储管理模拟
课程名称:
计算机操作系统
实验类型:
?
演示性?
验证性?
操作性?
设计性?
综合性专业:
班级:
姓名:
学号:
实验日期:
2012年5月24日实验地点:
实验学时:
实验成绩:
指导教师签字:
年月日
4
实验题目:
........................................................................................错误～未定义书签。
实验要求:
........................................................................................错误～未定义书签。
一、方案设计.....................................................................................错误～未定义书签。
1.技术方案:
..............................................................................错误～未定义书签。
（1）先进先出法（FirstInFirstOut）:
.......................错误～未定义书签。
（2）最近最久未使用（LeastRecentlyUsed）:
..............错误～未定义书签。
2.功能设计:
..............................................................................错误～未定义书签。
（1）chushihua（）函数的功能:
.......................................错误～未定义书签。
（2）FIFO（）的功能:
.......................................................错误～未定义书签。
（3）LRU（）的功能:
........................................................错误～未定义书签。
二、结构设计.....................................................................................错误～未定义书签。
1、数据结构设计........................................................................错误～未定义书签。
2、程序结构设计........................................................................错误～未定义书签。
三、程序设计.....................................................................................错误～未定义书签。
1.FIFO（）函数流程图;..............................................................错误～未定义书签。
2.LRU（）函数流程图:
............................................................错误～未定义书签。
四、编码调试.....................................................................................错误～未定义书签。
主要问题及解决方法:
...............................................................错误～未定义书签。
五、实验总结.....................................................................................错误～未定义书签。
六、程序清单.....................................................................................错误～未定义书签。
源代码:
.....................................................................................错误～未定义书签。
运行结果:
.................................................................................错误～未定义书签。
5
实验题目:
请求页式存储管理模拟
实验要求:
设计一个虚拟存储区和内存工作区，并使用下述算法计算访问命中率。
（1）先进先出的算法（FIFO）
（2）最近最久未用算法（LRU）
（3）最近最不经常使用算法（NUR）*（选做）（4）最佳淘汰算法（OPT）*（选做）
（5）最少访问页面算法（LFU）*（选做）
命中率=1-页面失效次数/页面地址流长度
程序设计中，首先用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，针对不同的算法计算出相应的命中率。
6
一、方案设计
1.技术方案:
（1）先进先出法（FirstInFirstOut）:
该算法总是淘汰最先进入内存的页面，既选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。
在该算法的模拟过程中，每当页面需要被置换进入内存时，最先进入内存的内容们都依次向底移一位，需要访问的内容存入数组0号单元，即最顶部，这时缺页数加1;当不需要进行页面置换，即所需访问的内容在内存中时，不需要操作，继续读下一条指令。
这样就实现了总是淘汰最先进入内存的页面，选择了在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。
（2）最近最久未使用（LeastRecentlyUsed）:
该算法将过去最长一段时间里不曾被使用的页面置换掉。
在该算法的模拟过程中，每当页面需要被置换进入内存时，最先进入内存的内容们都依次向底移一位，需要访问的内容存入数组0号单元，即最顶部，这时缺页数加1;当不需要进行页面置换，即所需访问的内容在内存中时，将要访问的指令移到内存顶部，其他指令依次向下移一位，这样就把最久不用的指令沉到了底部，有必要时淘汰，即实现了总是淘汰最近最久未使用的指令。
2.功能设计:
（1）chushihua（）函数的功能:
先由Srand（）和Rand（）函数定义和随机产生指令序列，然后将指令序列变换成相
应的页地址流存入地址流数组里。
（2）FIFO（）的功能:
实现FIFO算法，淘汰最先进入内存的页面并根据缺页数算出命中率。
（3）LRU（）的功能:
实现LRU算法，淘汰最近最久未使用的页面并根据缺页数算出命中率。
二、结构设计
1、数据结构设计
本程序使用了三个一维数组:
yemianliu[]存放地址指令流序列;
fifo[]存放FIFO算法时的内存指令;
lru[]存放LRU算法时的内存指令。
2、程序结构设计
7
开始
主函数
Chushihua（）FIFO（）LRU（）
结束
三、程序设计
1.FIFO（）函数流程图;
开始
得到执行的指令
指令是否
在内存中否
queye加1，指令
是存入内存，最先
存入指令被淘汰
是下面是否
还有指令
否
得出命中率
结束
8
2.LRU（）函数流程图:
开始
得到执行的指令
指令是否
在内存中
否
是
queye加1，指令
将指令移到数存入内存，淘汰
数组底部指令组顶部，其他
依次下移一位
是下面是否
还有指令
否
得出命中率
结束
9
四、编码调试
主要问题及解决方法:
刚开始老师的例题看不懂，虽然知道FIFO和LRU的原理，但不知道从何下手。
我觉得老师的那个例题太复杂了，如果我也写那么复杂程序肯定崩溃得一塌糊涂，所以我觉
，老师的例题和网上定按自己的理解写。
我也搜了很多例题，但都和题目要求不太一样
的例题都用到了结构体数组，在内存的指令旁都附加了一个累加器，以访问次数和时间决定要淘汰的指令，而我是每访问一次后，按访问次数冒泡排序一次，这样最近被访问的就在数组的最顶上，最远被访问的在内存数组的最底部，没有用到循环队列，但也能实现功能。
这次我没有用到结构体数组，也没有用到指针（有点遗憾），不过测试了好几组数据，结果都和我用笔算的一样。
在编程中，因为定义的变量太多了，取名也有点混乱，弄得我很晕，刚开始一直崩溃，后来我把程序的运行过程一步步的cout出来和调试，终于发现了错误的地方。
开始我一直用for（）语句来控制循环，但是都找不到适合的让它结束循环的方法，后来才想到了可以用while（n--）来控制，效果还不错。
还有就是第一次使用随机函数，有点陌生，上网查了些资料，终于会应用它了。
这次试验大概就遇到了以上问题，都一一解决了，当然程序还是存在一些问题的，但是收获很多～
五、实验总结
通过本次实验，我对操作系统这门课程有了更进一步的认识和了解，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，了解虚拟储技术的特点。
通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟，加深对请求调页系统的原理和实现过程的理解，也知道了几种算法的效率，也验证了LRU算法的命中率平均的比FIFO算法的高。
过程中，用到了许多C++的基本知识和操作系统的基本原理，是对平时所学在本次设计
知识的一次考验，尽管这些知识都学过，但运用到实际时，却不知从何下手，而且错误不断，往往为了找一个错误而花了大量的时间，这是专业知识掌握不够，缺乏实践动手能力的表现。
在设计的过程中我们发现了许多自己的不足之处。
通过该实验，我收获了很多。
我了解到编写程序不是首要任务，而是一种实现手段。
我们最重要的是如何做好需求分析和理清思路，做出正确、简洁的流程设计，这样可以达到事半功倍的效果。
10
六、程序清单
源代码:
#inclu#includede
#include
#include
#include
usingnamespacestd;intyemianliu[32]={0};//全局变量组数,地址流intp;//全局变量p是一共有多少地址流
voidchushihua（）//初始化函数
{
intt;
srand（time（0））;//随机产生指令序列
p=12+rand（）%32;cout<<"地址流序列,";
for（inti=0;it=1+rand（）%9;
yemianliu[i]=t;//将随机产生的指令数存入页面流
cout<}
cout<}
voidFIFO（intn）//FIFO算法,n是M的值{
inti;
intq=p;
inte;
intqueye=0;
intflag;
intfifo[32]={0};while（q--）
{
flag=0;
e=q;
for（i=0;i{
if（fifo[i]==yemianliu[q]）
{
flag=1;
11
break;
}
}
if（flag==0）
{
intm=n-1;
intk=m;
while（m--）
{
fifo[k]=fifo[k-1];
k--;
}
fifo[0]=yemianliu[e];
queye++;
}
}
cout<<"M="<}
voidLRU（intn）//LRU算法{
inti;
intq=p;
inte;
intqueye=0;
intflag;
intflag1,;
inty;
intlru[32]={0};
while（q--）
{
flag=0;
e=q;
for（i=0;i{
if（lru[i]==yemianliu[q]）
{
flag=1;
flag1=i;
break;
}
}
if（flag==0）
{
12
intm=n-1;
intk=m;
while（m--）
{
lru[k]=lru[k-1];
k--;
}
lru[0]=yemianliu[e];
queye++;
}
elseif（flag==1）
{
y=flag1;
while（y--）
{
lru[flag1]=lru[flag1-1];
flag1--;
}
lru[0]=yemianliu[e];
}
}
cout<<"M="<}
voidmain（）
{
chushihua（）;
for（inti=3;i<33;i++）
{
FIFO（i）;
LRU（i）;
}
}
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运行结果:
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