实验五 存储管理.docx

1、实验五 存储管理 实验五 存储管理1.实验目的：存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法的模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式管理的页面置换算法2.实验内容： 设计程序实现下述三个算法，并计算下述算法的命中率。A. OPTIMAL：最佳置换算法B. FIFO：先进先出置换算法C. LRU：最近最久未使用置换算法预备内容地址映射过程中，若发现所要访问的页面不再内存中，则产生缺页中断。当发生缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存，以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规则

2、叫做页面置换算法。以下分别是三个算法的设计思想。 OPTIMAL：最佳置换算法。其所选择的被淘汰页面，将是以后永不使用的，或是在未来最长时间内不再被访问的页面。 FIFO：先进先出置换算法。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。 LRU：最近最久未使用置换算法。该算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的的时间T，当须淘汰一个页面时，选择现有页面中其T值最大的给予淘汰。在该实现中是选择Timer值最大的淘汰。2）举例即将被访问的页面如下page7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1内存情况

3、FIFOBlock-1-1-17-1-170-1701231230OPT201201203243LRULRU201403203 具体实现：7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1FIFOBlock-1-1-17-1-170-1701OPTBlock-1-1-17-1-170-1701Block-1-1-17-1-170-1701LRU参考程序如下：#include #define Bsize 3#define Psize 20typedef struct page int content;/页面号 int timer;/被访问标记page;page blo

4、ckBsize;/物理块 page pagePsize;/页面号串void Init(void)/初始化 int QString20=7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1; for(int i=0; iBsize; i+) blocki.content = -1; blocki.timer = 0; for(i=0; iPsize; i+) pagei.content = QStringi; pagei.timer = 0; int findSpace(void)/查找是否有空闲内存 for(int i=0; iBsize; i+) if(blocki

5、.content = -1) return i;/找到空闲内存，返回BLOCK中位置 return -1;int findExist(int curpage)/查找内存中是否有该页面 for(int i=0; iBsize; i+) if(blocki.content = pagecurpage.content) return i;/找到内存中有该页面，返回BLOCK中位置 return -1;int findReplace(void)/查找应予置换的页面，被置换的页面的Timer值最大 int pos = 0; for(int i=0; i= blockpos.timer) pos = i;

6、/找到应予置换页面，返回BLOCK中位置 return pos;void display(void)/显示 for(int i=0; iBsize; i+) if(blocki.content != -1) coutblocki.content ; coutendl;void Optimal(void)/OPTIMAL算法 int exist,space,position ; for(int i=0; iPsize; i+) exist = findExist(i); if(exist != -1) cout不缺页endl; else space = findSpace(); if(space

7、 != -1) blockspace=pagei;/blockspace.content=pagei.content,blockspace.timer=pagei.timer display(); else /没有找到空闲分区，需找一个页面进行置换 for(int k=0; kBsize; k+) for(int j=i; jPsize; j+) if(blockk.content != pagej.content) blockk.timer = 1000; /将来不会用，设置TIMER为一个很大数 else blockk.timer = j; break; position = findRe

8、place(); blockposition = pagei; display(); void LRU(void)/ void FIFO(void)/void BlockClear(void) for(int i=0; iBsize; i+) blocki.content = -1; blocki.timer = 0; void main(void)Init(); cout|-页 面 置 换 算 法-|endl; cout页面号引用串:7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1endl; cout-endl; cout选择应用Optimal算法endl; c

9、out选择应用FIFO算法endl; cout选择应用LRU算法endl; cout选择退出select; switch(select) case 0: break; case 1: coutOptimal算法结果如下:endl; Optimal(); BlockClear(); cout-endl;break;case 2: coutFIFO算法结果如下:endl; FIFO(); BlockClear(); cout-endl; break; case 3: coutLRU算法结果如下:endl; LRU(); BlockClear(); cout-endl; break; default: cout请输入正确功能号endl; break;