计算机操作系统 实验三-存储器管理
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•(4)随机置换页面算法Fra Baidu bibliotek页6次缺页率=60.000002%
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页面大小
算法
1K
2K
4K
例子：
进程A占用内存空间共64k。
1）页面大小是1K时分成64页；给各页面编号：0-63
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,48，4,8,16,6，57,28,47,26,17
2）页面大小是2K时分成32页；给各页面编号：0-31
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,28，4,8,16,6，17,28,14,26,17
三、实验原理
在地址映射过程中，若在页面中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叫做页面置换算法。常用算法有：1．最佳置换算法（OPT）（理想置换算法）；2．先进先出置换算法（FIFO）：3．最近最久未使用（LRU）算法；4．Clock置换算法（LRU算法的近似实现；5．最少使用（LFU）置换算法。
产生抖动的原因是由于CPU的利用率和多道程序度的对立统一矛盾关系引起的，为了提高CPU利用率，可提高多道程序度，但单纯提高多道程序度又会造成缺页率的急剧上升，导致CPU的利用率下降，而系统的调度程序又会为了提高CPU利用率而继续提高多道程序度，形成恶性循环，我们称这时的进程是处于"抖动"状态.
请根据实验数据进行分析：页面大小是越大越好？还是越小越好？如何解释这个现象？
8K
16K
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先进先出
90.625000%
90.234375%
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88.281250%
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OPT
74.609375%
69.140625%
70.312500%
72.265635%
76.953125%
89.062500%
最近最少使用
90.625000%
2、实验学时：2学时
3、实验要求
（1）进程正常运行占用内存空间共320K，页面大小是1K/2K/4K/8K；
（2）随机生成256个页面置换次序；
（3）用于分配页面大小的内存总空间是32K；
（4）给出四种页面置换算法的换页过程，并计算各自的缺页率。
二、实验内容
编写程序，使用四种不同的页面替换策略算法进行页面替换。分别是先进先出，随机替换，时钟页面替换，最近最久未使用页面替换，并计算缺页率。
抖动(Thrashing)就是指当内存中已无空闲空间而又发生缺页中断时，需要从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中，如果算法不适当，刚被换出的页很快被访问，需重新调入，因此需再选一页调出，而此时被换出的页很快又要被访问，因而又需将它调入，如此频繁更换页面，以致花费大量的时间，我们称这种现象为"抖动";
七、实验心得体会
做完3个操作系统实验，感觉自己的编码能力有点提高了，虽然还有很多不懂的地方，整体的水平还是有改善的。相信以后的学习中，不断地改正自己的不足，不断地成长。
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•(3)最近最少使用算法缺页6次缺页率=60.000002%
91.406250%
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87.109375%
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随机替换
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89.843750%
90.453125%
85.937500%
89.062500%
抖动现象解释：根据上述结果可知，采用不同的算法抖动现象是不同的。(1)采用FIFO时，当页面大小越大时，缺页率越来越小；(2)采用OPT时，当页面大小越大时，缺页率越来越大，而且幅度上升很高；(3)采用最近最少使用时，当页面大小变化时，缺页率没有一点的规律；(4)采用随机页面置换时，当页面大小变化时，缺页率没有一点的规律。最后得出的结论是：抖动现象不仅仅跟页面大小有关，还跟机器的配置，调度算法的选择有关。
四、实验步骤
1．输入进程置换页数；
2．输入内存的空间大小；
3．输入进程的空间大小；
4．输入页面大小（1K/2K/4K/8K/16K/32K）；
5．选择相应的算法，计算缺页率；
6．实验结果分析及讨论。
五、程序源代码及注释
六、实验结果分析
1、运行结果如下：
2、结果分析及体会
•(1)先进先出FIFO算法缺页6次缺页率=60.000002%
佛山科学技术学院
实验报告
课程名称操作系统原理
实验项目实验二-进程调度实验讲义
专业班级姓名学号
指导教师成绩日期
一、实验目的
1.实验目的
（1）掌握先进先出页面置换算法；
（2）掌握随机替换页面置换算法；
（3）掌握OPT页面置换算法；
（4）掌握最近最少使用页面置换算法；
（5）熟悉抖动现象及其产生原理；
（6）熟悉C/C++编程。
3）页面大小是4K时分成16页；给各页面编号：0-15
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,8，4,8,1,6，7,8,7,6,7
4）页面大小是8K时分成8页；给各页面编号：0-7
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,48，4,8,16,6，57,28,47,26,17
针对以上四种情况，采用四种不同的置换算法。
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例子：
进程A占用内存空间共64k。
1）页面大小是1K时分成64页；给各页面编号：0-63
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,48，4,8,16,6，57,28,47,26,17
2）页面大小是2K时分成32页；给各页面编号：0-31
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,28，4,8,16,6，17,28,14,26,17
三、实验原理
在地址映射过程中，若在页面中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叫做页面置换算法。常用算法有：1．最佳置换算法（OPT）（理想置换算法）；2．先进先出置换算法（FIFO）：3．最近最久未使用（LRU）算法；4．Clock置换算法（LRU算法的近似实现；5．最少使用（LFU）置换算法。
产生抖动的原因是由于CPU的利用率和多道程序度的对立统一矛盾关系引起的，为了提高CPU利用率，可提高多道程序度，但单纯提高多道程序度又会造成缺页率的急剧上升，导致CPU的利用率下降，而系统的调度程序又会为了提高CPU利用率而继续提高多道程序度，形成恶性循环，我们称这时的进程是处于"抖动"状态.
请根据实验数据进行分析：页面大小是越大越好？还是越小越好？如何解释这个现象？
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先进先出
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OPT
74.609375%
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最近最少使用
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2、实验学时：2学时
3、实验要求
（1）进程正常运行占用内存空间共320K，页面大小是1K/2K/4K/8K；
（2）随机生成256个页面置换次序；
（3）用于分配页面大小的内存总空间是32K；
（4）给出四种页面置换算法的换页过程，并计算各自的缺页率。
二、实验内容
编写程序，使用四种不同的页面替换策略算法进行页面替换。分别是先进先出，随机替换，时钟页面替换，最近最久未使用页面替换，并计算缺页率。
抖动(Thrashing)就是指当内存中已无空闲空间而又发生缺页中断时，需要从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中，如果算法不适当，刚被换出的页很快被访问，需重新调入，因此需再选一页调出，而此时被换出的页很快又要被访问，因而又需将它调入，如此频繁更换页面，以致花费大量的时间，我们称这种现象为"抖动";
七、实验心得体会
做完3个操作系统实验，感觉自己的编码能力有点提高了，虽然还有很多不懂的地方，整体的水平还是有改善的。相信以后的学习中，不断地改正自己的不足，不断地成长。
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抖动现象解释：根据上述结果可知，采用不同的算法抖动现象是不同的。(1)采用FIFO时，当页面大小越大时，缺页率越来越小；(2)采用OPT时，当页面大小越大时，缺页率越来越大，而且幅度上升很高；(3)采用最近最少使用时，当页面大小变化时，缺页率没有一点的规律；(4)采用随机页面置换时，当页面大小变化时，缺页率没有一点的规律。最后得出的结论是：抖动现象不仅仅跟页面大小有关，还跟机器的配置，调度算法的选择有关。
四、实验步骤
1．输入进程置换页数；
2．输入内存的空间大小；
3．输入进程的空间大小；
4．输入页面大小（1K/2K/4K/8K/16K/32K）；
5．选择相应的算法，计算缺页率；
6．实验结果分析及讨论。
五、程序源代码及注释
六、实验结果分析
1、运行结果如下：
2、结果分析及体会
•(1)先进先出FIFO算法缺页6次缺页率=60.000002%
佛山科学技术学院
实验报告
课程名称操作系统原理
实验项目实验二-进程调度实验讲义
专业班级姓名学号
指导教师成绩日期
一、实验目的
1.实验目的
（1）掌握先进先出页面置换算法；
（2）掌握随机替换页面置换算法；
（3）掌握OPT页面置换算法；
（4）掌握最近最少使用页面置换算法；
（5）熟悉抖动现象及其产生原理；
（6）熟悉C/C++编程。
3）页面大小是4K时分成16页；给各页面编号：0-15
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,8，4,8,1,6，7,8,7,6,7
4）页面大小是8K时分成8页；给各页面编号：0-7
随机生成15个替换页面：1,1，4,6,12,48，4,8,16,6，57,28,47,26,17
针对以上四种情况，采用四种不同的置换算法。