实验五页面调度算法模拟 实验报告.docx
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实验五页面调度算法模拟实验报告
《计算机操作系统》实验报告
实验五：
页面调度算法模拟
学校：
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院系：
╳╳╳
班级：
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姓名：
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学号：
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指导教师：
╳╳╳
实验五：
页面调度算法模拟
一、实验题目
页面调度算法模拟
二、实验学时
2学时
三、指导老师
╳╳╳
四、实验日期
2018年12月10日星期一
五、实验目的
（1）熟悉操作系统页面调度算法
（2）编写程序模拟先进先出、LRU等页面调度算法，体会页面调度算法原理
六、实验原理
6。
1页面的含义
分页存储管理将一个进程的逻辑地址空间分成若干大小相等的片，称为页面或页。
6.2页面置换算法的含义
在进程运行过程中，若其所要访问的页面不在内存而需把它们调入内存，但内存已无空闲空间时，为了保证该进程能正常运行，系统必须从内存中调出一页程序或数据,送磁盘的对换区中。
但应将哪个页面调出，须根据一定的算法来确定。
通常，把选择换出页面的算法称为页面置换算法（Page_ReplacementAlgorithms）。
6.3置换算法
一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。
从理论上讲，应将那些以后不再会访问的页面换出,或将那些在较长时间内不会再访问的页面调出。
6。
3.1最佳置换算法（Optimal）
它是由Belady于1966年提出的一种理论上的算法.其所选择的被淘汰页面，将是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。
采用最佳置换算法，通常可保证获得最低的缺页率。
但由于人目前还无法预知一个进程在内存的若干个页面中，哪一个页面是未来最长时间内不再被访问的，因而该算法是无法实现的，便可以利用此算法来评价其它算法。
6.3。
2先进先出（FIFO）页面置换算法
这是最早出现的置换算法。
该算法总是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。
该算法实现简单只需把一个进程已调入内存的页面,按先后次序链接成一个队列，并设置一个指针,称为替换指针,使它总是指向最老的页面。
6。
3.3LRU置换算法
LRU置换算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。
七、实验步骤及结果
7.1验证最佳置换算法
7。
1.1实验截图
7。
1。
2实验分析
in
7
2
7
7
1
0
4
4
0
8
0
4
b1
7
7
7
7
4
4
b2
2
2
2
2
8
b3
1
1
1
1
b4
0
0
0
out
7
2
7.2验证先进先出（FIFO）页面置换算法
7。
2。
1实验截图
7.2.2实验分析
in
1
0
3
3
8
0
8
1
2
0
5
6
b1
1
1
1
1
2
2
2
b2
0
0
0
0
5
5
b3
3
3
3
3
6
b4
8
8
8
8
out
1
0
3
7.3验证LRU置换算法
7。
3.1实验截图
7。
3。
2实验分析
in
9
6
8
7
7
3
7
1
2
6
7
0
b1
9
9
9
9
3
3
3
6
6
b2
6
6
6
6
1
1
1
0
b3
8
8
8
8
2
2
2
b4
7
7
7
7
7
7
out
9
6
8
3
1
八、报告书写人
╳╳╳
附录一最佳置换算法（Optimal）
＃include
＃include〈stdlib.h>
＃include＃defineN12/*随机数列的长度＊/
#defineB4/＊内存页面数*/
intIsInBuf（intbuf［],intlist［]，intnum）
｛
inti,j=—1;
intmax_p;
intmax_d=0;
for（i=0；i〈B；i++）
{
if（buf［i]==list［num]）//当x在buf中，返回-1
return-1;
elseif（buf［i]==-1）//当x不在buf中，且buf[i]为空，则把x填入buf，并返回-1
｛
buf[i]=list[num];
return—2;
｝
}
for（i=0;i｛
for（j=num+1;j{
if（buf［i］==list[j］）｛
if（max_dmax_d=j;//buf[i］在list［]中的最近距离
max_p=i;//list［j]在buf[]的位置
｝
break；
｝
｝
if（j==N）//如果buf满,并且buf［i］不在list[]的后半部分，返回位置i
returni；
｝
returnmax_p；//返回距离最远的buf[]的位置
}
intmain（）
{
intlist［N］；//=｛4，3，2，1，4,3,5,4,3,2,1，5}；
intbuf［B],i，f［N］,j,m,bufuse=0,tmp；
intchange=0;//置换次数
intinterrupt=0；//中断次数
intsuccessfully=0；//访问成功次数
srand（（int）time（NULL））；
for（i=0；i〈B；i++）
buf[i]=f[i］=—1;
printf（”\n\n"）;
printf（"TheOptimalList:
"）;
for（i=0；i〈N；i++）
｛
list［i］=（int）rand（）％10；
printf（"%2d”，list[i]）；
｝
printf（”\n”）;
printf（"\nthelostinOptimal:
\n"）；
for（i=0;i｛
j=IsInBuf（buf,list，i）；
if（j==-1）{
successfully++；
for（m=0;m〈=B;m++）｛
printf（"”）；/*成功的打印*/
}
printf（"in〈——％dsuccessfully\n"，list［i]）；/＊成功的打印＊/
｝
elseif（j==-2）
{
bufuse++;
interrupt++；
printf（"newbuf="）;
for（m=0；m〈bufuse;m++）{
printf（”％d",buf［m］）;/*缺页中断次数的打印*/
}
for（m；m〈B；m++）{
printf（””）；/*缺页中断的打印＊/
}
printf（”in〈——％dinterrupt\n",list[i]）;/＊缺页中断的打印＊/
｝
else
｛
tmp=buf[j];
buf[j］=list［i]；
change++；
printf（”newbuf="）；
for（m=0；mprintf（”％d”，buf[m]）;/＊缺页置换的打印*/
｝
for（m；m〈B；m++）{
printf（""）；/*缺页置换的打印*/
｝
printf（"in〈——%dchange％d——〉out\n"，list[i］，tmp）;/＊缺页置换的打印*/
｝
}
printf（"\n\n"）；
printf（”interrupt=％d\n",interrupt）;
printf（”change=%d\n"，change）;
printf（"successfully=%d\n”，successfully）;
return0；
}
附录二先进先出（FIFO）页面置换算法
＃include〈stdio.h〉
＃includeh〉
＃include〈time。
h>
#defineN12/＊随机数列的长度＊/
＃defineB4/＊内存页面数*/
intIsInBuf（intbuf[]，intx）
｛
inti;
for（i=0；i〈B；i++）
{
if（buf［i］==x）/＊当x在buf中,返回其位置＊/
return-1；
elseif（buf[i］==-1）/*当x不在buf中，且buf[i］为空,则把x填入buf，并返回其位置＊/
｛
buf［i]=x；
return-2；
}
}
return0；
｝
intmain（）
{
intlist[N];//=｛4，3，2,1，4，3，5,4,3,2，1,5}；
intbuf[B],i，f[N],j，m，bufuse=0，tmp;
intold=0;
intchange=0；//置换次数
intinterrupt=0；//中断次数
intsuccessfully=0;//访问成功次数
srand（（int）time（NULL））;
for（i=0;ibuf[i]=f[i］=-1;
printf（"\n\n”）;
printf（”TheFIFOList:
"）；
for（i=0；i{
list［i］=（int）rand（）％10;
printf（"%2d”，list[i]）;
｝
printf（"\n"）；
printf（”\nthelostinFIFO：
\n”）;
for（i=0；i{
j=IsInBuf（buf,list［i]）；
if（j==-1）｛
successfully++;
for（m=0;m〈=B;m++）{
printf（""）；/*成功的打印＊/
｝
printf（"in<—-%dsuccessfully\n",list［i]）；/*成功的打印*/
｝
elseif（j==-2）
{
bufuse++;
interrupt++；
printf（"newbuf=”）;
for（m=0；m〈bufuse;m++）｛
printf（”%d”,buf［m］）；/＊缺页中断
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