请求页式存储管理的页面置换算法.docx

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请求页式存储管理的页面置换算法

《操作系统》实验报告

班级：

计科0801班姓名：

边佳学号：

08407102日期：

2011年5月19日

实验五请求页式存储管理的页面置换算法

实验目的：

通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟程序，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。

实验属性：

设计

实验内容：

1.通过随机数产生一个指令序列，共320条指令，指令的地址按下述原则生产：

50％的指令是顺序执行的；25％的指令是均匀分布在前地址部分；25％的指令是均匀分布在后地址部分。

2.将指令序列变换成为页地址流：

设页面大小为1K；用户内存容量为4页到32页；用户虚存容量为32K。

在用户虚存中，按每K存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为：

第0条至第9条指令为第0页；第10条至19条指令为第1页；…第310条至319条指令为第31页。

3.计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。

（1先进先出算法（FIFO）

（2最近最少使用算法（LRU）

（3最佳使用算（OPT）

命中率＝１－页面失效次数／页地址流长度

本实验中，页地址流长度为320，页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存的次数。

实验思路：

关于随机数的产生办法，首先要初始化设置随机数，产生序列的开始点，可通过下列语句实现：

srand（400；

（1计算随机数，产生320条指令序列

m＝160；

for（i＝0；i＜80；i++＝

{

j＝i﹡4；

a[j]＝m；

a[j+1]＝m+1；

a[j+2]＝a[j]﹡1.0﹡rand（/32767；

a[j+3]＝a[j+2]+1

m＝a[j+3]+（319-a[j+3]﹡1.0﹡rand（/32767；

}

（2将指令序列变换成为页地址流

for（k＝0；k＜320；k++

{pt＝a[k]/10；

pd=a[k]%10；

…

}

（3计算不同算法的命中率

rate＝1-1.0﹡U/320；

其中U为缺页中断次数，320是页地址流长度。

（4输出格式

kfifo1ru

40.230.25

…

321.01.0

实验内容：

实现程序：

主要的数据结构：

voidbuild（;

intsearchpb（;

intsearchpro（;

voidOptimal（;

voidFIFO（;

voidLRU（;

voidempty（;

voidmain（;

主程序:

#include

#definebsize4//物理块大小

#definepsize16//进程大小

intphb[bsize]={0};//物理块标号

intpro[psize]={0};//进程序列号

intflag[bsize]={0};//进程等待次数（存放最久未被使用的进程标志

inti=0,j=0,k=0;//i表示进程序列号,j表示物理块号

intm=-1,n=-1;//物理块空闲和进程是否相同判断标志

intmax=-1,maxflag=0;//标记替换物理块进程下标

intcount=0;//统计页面缺页次数

//随机产生序列号函数

voidbuild（

{printf（"随机产生一个进程序列号为：

\n";

inti=0;

for（i=0;i

{pro[i]=10*rand（/（RAND_MAX+1+1;

printf（"%d",pro[i];

}printf（"\n";

}

//查找空闲物理块

intsearchpb（

{for（j=0;j

{if（phb[j]==0

{m=j;

returnm;

break;

}}return-1;

}

//查找相同进程

intsearchpro（

{for（j=0;j

{if（phb[j]==pro[i]

{n=j;

returnj;

}

}return-1;

}

//初始化内存

voidempty（

{for（i=0;i

phb[i]=0;count=0;//计数器置零

}

//先进先出页面置换算法

voidFIFO（

{for（i=0;i

{m=searchpb（;

n=searchpro（;

//找flag值最大的

for（j=0;j

{if（flag[j]>maxflag

{maxflag=flag[j];

max=j;

}}

if（n==-1//不存在相同进程

{if（m!

=-1//存在空闲物理块

{phb[m]=pro[i];//进程号填入该空闲物理块

count++;

flag[m]=0;

for（j=0;j<=m;j++

{flag[j]++;

}

m=-1;

}else//不存在空闲物理块

{phb[max]=pro[i];

flag[max]=0;

for（j=0;j

{flag[j]++;

}

max=-1;

maxflag=0;

count++;

}}

else//存在相同的进程

{phb[n]=pro[i];

for（j=0;j

{flag[j]++;}

n=-1;

}

for（j=0;j

{

printf（"%d",phb[j];

}

printf（"\n";

}

printf（"缺页次数为：

%d\n",count;

printf（"\n";

}

//主函数

*voidmain（

{

intsel;

do{

printf（"\t\t\t--------------------------------------\t\t\t";

printf（"\t\t\t☆☆^-^欢迎进入操作系统界面^-^☆☆\t\t\t";

printf（"\t\t\t--------------------------------------\t\t\t\n";

printf（"\t\t\t☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\t\t\t";

printf（"\t\t\t☆虚拟内存☆\t\t\t";