操作系统页面调度算法.docx
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操作系统页面调度算法
实验报告参考格式
（实验一）
实验项目名称：
操作系统页面调度算法教师评分：
一、实验目的和要求
目的：
对操作系统中使用的页面调度算法进行设计。
要求：
对教材中所讲述的几种页面调度算法进行深入的分析，通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计,了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
二、实验环境
1、PC兼容机
2、Windows2000/XP系统
三、实验内容
1、设计两个程序模拟实现一个作业在内存中执行的页面置换，并计算缺页中断次数。
3、编制两种页面置换算法：
1）FIFO页面置换算法；2）LRU页面置换算法
四、实验原理：
1、FIFO页面置换算法：
总是选择在内存中驻留时间最长的一页将其淘汰。
2、LRU页面置换算法：
选择最近一段时间内最长时间没有被访问过的页面予以淘汰。
五、实验操作过程及实验结果记录
1、FIFO页面置换算法：
此算法的思想是按照作业到来的顺序进行处理，以下是源代码，代码已经调试，可上机运行。
#include
#defineM4/*m为系统分配给作业的主存中的页面数*/
#defineN9
intcount=0;
intm=0;
intBef_ArrFull（inta[M],intb[N],intc[N]）//a中未满之前的处理
{
intk;
printf（"发生缺页的面号分别为：
"）;
printf（"%d",b[0]）;
for（intn=0;na[0]=b[0];
count++;
intj,ii=0;
for（j=1;j{intf=0;
for（k=0;k<=ii;k++）
{
if（b[j]==a[k]）{f=1;break;}//包含在中间找到，在末尾找到
}
if（!
f）//未找到值发生中断
{
printf（"%d",b[j]）;//打印缺页的页号
count++;
a[++ii]=b[j];
}
if（ii==3）break;//内存中的页面数已满
}
returnj;
}
voidAfter_ArrFull（inta[M],intb[N],intc[N],intj）//a中页面数满了之后的处理
{
inti,flag;
intk;
for（i=j+1;i{
flag=0;
for（k=0;kif（a[k]==b[i]）
flag=1;
if（flag==0）
{
c[m]=a[0];
m++;
for（k=0;ka[M-1]=b[i];
count++;
printf（"%3d,",b[i]）;
}
}
}
voidmain（）
{
inta[M];/*定义内存页面数*/
intb[N];/*定义总页面数*/
intc[N];/*定义被淘汰的页面号*/
inti;
intn;
printf（"请输入作业序号:
\n"）;
for（i=0;iscanf（"%d",&b[i]）;
n=Bef_ArrFull（a,b,c）;
After_ArrFull（a,b,c,n）;//a中页面数满了之后的处理
printf（"\n发生缺页的次数=%d\n",count）;
printf（"\n缺页中断率=%.2f%%%\n",（float）count/N*100）;
printf（"\n驻留内存的页号分别为：
"）;
for（i=0;iprintf（"%3d,",a[i]）;
printf（"\n被淘汰的页号分别为：
"）;
for（i=0;iprintf（"%3d,",c[i]）;
}
测试：
请输入作业序号（9个作业）:
222345678
发生缺页的面号分别为：
23456,7,8,
发生缺页的次数=7
缺页中断率=77.78%
驻留内存的页号分别为：
5,6,7,8,
被淘汰的页号分别为：
2,3,4,Pressanykeytocontinue
测试：
请输入作业序号（9个作业）:
343456789
发生缺页的面号分别为：
34567,8,9,
发生缺页的次数=7
缺页中断率=77.78%
驻留内存的页号分别为：
6,7,8,9,
被淘汰的页号分别为：
3,4,5,Pressanykeytocontinue
2、LRU算法：
此算法的思想是为每一个页面分配一个使用频度falg，用以表明该页号的使用频度，在发生缺页中断时，利用循环来遍历数组a的每个页面的使用频度，找到最小的频度所对应的页面号，并把他的下标值和标号分别存入结构体min的Ye_Hao和falg中。
以下是详细的实现过程，代码已经调试，可直接运行。
#include
#defineM4/*m为在主存中的页面数*/
#defineN9
structye
{
intYe_Hao;
intfalg;//ID,标识使用的频度
};
intcount=0;
structyemin;//内存中使用频度最低的页面
//内存页面数未满之前
intBfor_ArryFull（structyeb[N],structyea[M],intc[N]）
{
inti;
printf（"请输入作业序号（9个页面并用空格隔开）:
\n"）;
for（i=0;iprintf（"发生缺页的面号分别为：
\n"）;
a[0].Ye_Hao=b[0].Ye_Hao;
a[0].falg=0;
b[0].falg=0;
printf（"%d",b[0].Ye_Hao）;
intii=0;
intk,j;
count++;
for（j=1;j{intflag=0;
for（k=0;k<=ii;k++）
{
if（b[j].Ye_Hao==a[k].Ye_Hao）{flag=1;break;}//包含在中间找到，在末尾找到
}
if（!
flag）//未找到值发生中断
{
printf（"%d",b[j].Ye_Hao）;//打印缺页的页号
count++;
a[++ii].Ye_Hao=b[j].Ye_Hao;
a[ii].falg=count;
b[j].falg=count;
}
if（ii==3）break;//内存中的页面数已满
}
returnj;//j表示内存页面数满之后,下一个是第几个进入内存
}
//内存页面数已满之后
voidAfter_ArryFull（structyeb[N],structyea[M],intj,intc[N]）
{
inti;
inttemp=0;
for（intp=j+1;p{
for（i=0;i{
if（b[p].Ye_Hao==a[i].Ye_Hao）
{
a[i].falg=b[p-1].falg+1;
b[p].falg=a[i].falg;
break;
}
}
if（i==4）//内存中不存在，发生缺页中断
{
printf（"%d",b[p].Ye_Hao）;
min.falg=a[0].falg;
min.Ye_Hao=0;//存储最近最久未使用的下标号
for（intn=1;n{
if（a[n].falg{
min.falg=a[n].falg;
min.Ye_Hao=n;
}
}
c[temp++]=a[min.Ye_Hao].Ye_Hao;
a[min.Ye_Hao].Ye_Hao=b[p].Ye_Hao;
a[min.Ye_Hao].falg=b[p-1].falg+1;
b[p].falg=a[min.Ye_Hao].falg;
count++;
}
}
}
voidmain（）
{
structyea[M];//定义内存页面数
structyeb[N];//页面序列
intc[N];//定义被淘汰的页面号
intj,i;
j=Bfor_ArryFull（b,a,c）;
//for（k=0;kAfter_ArryFull（b,a,j,c）;
printf（"\n发生缺页的次数=%d\n",count）;
printf（"\n缺页中断率=%.2f%%%\n",（float）count/N*100）;
printf（"\n驻留内存的页号分别为：
"）;
for（i=0;iprintf（"%d,",a[i].Ye_Hao）;
printf（"\n被淘汰的页号分别为：
"）;
for（i=0;iprintf（"%3d,",c[i]）;
}
测试：
①输入123234567↙
理论上分析可知在a满时，a数组中的元素应为1,2,3,4发生4次中断，在所有作业请求都进入时，驻留在a中的页面应为5，6，7，4，被淘汰的页面号应为1，2，3，图示可以证明这一点。
②输入2，3，2，3，4，5，3，6，7↙
理论分析可知发生的中断页号应为2，3，4，5，6，7，一共发生6次中断
驻留的内存页号分别为：
6，3，7，5。
被淘汰的页号为2，4.下面的实验结果证明了这点
六、实验结论（可写个人体会,或相关理论知识）
通过本次实验，我对页面置换的过程了解的更加清楚。
最近最久未使用算法的详细实现过程更清晰
六、实验过程中所遇问题思考与讨论（根据个人具体情况选做）
（以后的实验报告可参考本模板）
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