实验三--请求分页存储器的管理调度算法
请求分页存储管理
实验3 请求分页存储管理实验目的（1）熟悉主存的分配与回收；（2）了解虚拟存储技术的特点；（3）掌握请求页式存储管理的页面置换算法；实验内容与步骤1、实验准备知识(1) 通过随机数产生一个指令序列(2) 将指令序列变换成为页地址流设：(3) 计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率a) 先进先出的算法（FIFO）；b) 最近最少使用算法（LRU）；c) 最佳淘汰算法（OPT）；(4)所涉及的算法1）FIFO算法定义变量ptr。
一开始先预调页填满内存。
在这一部分，ptr指向下一个要存放的位置。
之后继续执行剩下的指令。
此时，ptr表示队列最前面的位置，即最先进来的位置，也就是下一个要被替换的位置。
ptr用循环加，即模拟循环队列。
2）LRU算法定义数组ltu[],即last_time_use来记录该页最近被使用的时间。
定义变量ti模拟时间的变化，每执行一次加一。
这个算法，我没有预调页，而是直接执行所有指令。
若当前需要的页没在内存里，就寻找最近最少使用的页，也就是ltu[]最小的页，即最近一次使用时间离现在最久的页，然后替换掉它。
或者在内存还未满时，直接写入，这个我以初始化内存里所有页为-1来实现。
若已经在内存里了，则只遍历内存内的页，把当前页的最近使用时间改一下即可。
3）OPT算法定义数组ntu[], 即next_time_use来记录下一次被使用的时间，即将来最快使用时间。
初始化为-1.开始时预调页填满内存里的页。
同样利用变量ptr来表示下一个要存放的位置从而控制预调页的过程。
接着初始化ntu数组为-1。
然后求出每一页下一次被使用的指令号，以此代替使用时间。
如果所有剩下的序列都没有用该页时，则还是-1.这种值为-1的页显然是最佳替换对象。
然后执行所有剩下的指令。
当该页不在内存里时，遍历ntu数组，遇到-1的直接使用该页，没有则用ntu[]值最大的，也就是最晚使用的。
无论该页在不在内存里，因为这一次已经被使用了，所以都应该更新这个页的ntu[]，只需往前看要执行的页流，记录下第一个遇到的该页即可。
存储管理调度_实验报告
一、实验目的1. 理解操作系统存储管理的基本概念和原理。
2. 掌握分页式存储管理中地址转换和缺页中断的产生。
3. 学习并分析常见的页面调度算法，如先进先出（FIFO）算法、最近最少使用（LRU）算法等。
4. 比较不同页面调度算法的性能，提高对虚拟存储技术特点的理解。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C语言3. 实验工具：gdb、gcc三、实验内容1. 模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。
2. 使用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断。
3. 使用最近最少使用（LRU）页面调度算法处理缺页中断。
4. 比较FIFO和LRU算法的性能。
四、实验步骤1. 定义虚拟页和实页的结构体，包括页号、物理页号、时间戳等。
2. 模拟地址转换过程，当访问的虚拟页不在内存时，产生缺页中断。
3. 使用FIFO算法处理缺页中断，将最早的页面替换出内存。
4. 使用LRU算法处理缺页中断，将最近最少使用的页面替换出内存。
5. 比较FIFO和LRU算法的性能，包括页面命中率、页面置换次数等。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）地址转换过程在模拟实验中，我们使用了一个简单的地址转换过程。
当访问一个虚拟页时，系统会检查该页是否在内存中。
如果在内存中，则直接返回对应的物理地址；如果不在内存中，则产生缺页中断。
（2）FIFO算法在FIFO算法中，当产生缺页中断时，系统会将最早进入内存的页面替换出内存。
实验结果显示，FIFO算法在页面访问序列较长时，页面命中率较低。
（3）LRU算法在LRU算法中，当产生缺页中断时，系统会将最近最少使用的页面替换出内存。
实验结果显示，LRU算法在页面访问序列较长时，页面命中率较高。
2. 实验分析（1）FIFO算法的缺点FIFO算法简单，但性能较差。
当页面访问序列较长时，FIFO算法可能会频繁地发生页面置换，导致页面命中率较低。
（2）LRU算法的优点LRU算法可以较好地适应页面访问模式，提高页面命中率。
操作系统实验报告——调度算法
操作系统实验报告——调度算法1. 实验目的本实验旨在探究操作系统中常用的调度算法，通过编写代码模拟不同的调度算法，了解它们的特点和应用场景。
2. 实验环境本次实验使用的操作系统环境为Linux，并采用C语言进行编码。
3. 实验内容3.1 调度算法1：先来先服务（FCFS）FCFS调度算法是一种简单且常见的调度算法。
该算法按照进程到达的先后顺序进行调度。
在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟FCFS算法的调度过程，并记录每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
3.2 调度算法2：最短作业优先（SJF）SJF调度算法是一种非抢占式的调度算法，根据进程的执行时间来选择下一个要执行的进程。
在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟SJF算法的调度过程，并计算每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
3.3 调度算法3：轮转调度（Round Robin）Round Robin调度算法是一种经典的时间片轮转算法，每个进程在给定的时间片内依次执行一定数量的时间。
如果进程的执行时间超过时间片，进程将被暂时挂起，等待下一次轮转。
在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟Round Robin算法的调度过程，并计算每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
4. 实验结果分析通过对不同调度算法的模拟实验结果进行分析，可以得出以下结论：- FCFS算法适用于任务到达的先后顺序不重要的场景，但对于执行时间较长的进程可能会导致下一个进程需要等待较久。
- SJF算法适用于任务的执行时间差异较大的场景，能够提高整体执行效率。
- Round Robin算法适用于时间片相对较小的情况，能够公平地为每个进程提供执行时间。
5. 实验总结本次实验通过模拟不同调度算法的实际执行过程，深入了解了各种调度算法的原理、特点和适用场景。
通过对实验结果的分析，我们可以更好地选择合适的调度算法来满足实际应用的需求。
在后续的学习中，我们将进一步探索更多操作系统相关的实验和算法。
调度的调度算法实验报告
调度的调度算法实验报告调度的调度算法实验报告引言：调度是计算机科学中一个重要的概念，它涉及到任务分配、资源管理和优化等方面。
调度算法则是实现调度的关键，它决定了任务的执行顺序和资源的分配方式。
在本次实验中，我们将探讨几种常见的调度算法，并通过实验对其性能进行评估和比较。
一、先来先服务算法（FCFS）先来先服务算法是最简单的调度算法之一，它按照任务到达的先后顺序进行处理。
实验中，我们模拟了一个任务队列，每个任务有不同的执行时间。
通过实验结果可以看出，FCFS算法的优点是简单易懂，但当任务的执行时间差异较大时，会导致平均等待时间较长。
二、最短作业优先算法（SJF）最短作业优先算法是一种非抢占式调度算法，它根据任务的执行时间来进行排序。
实验中，我们将任务按照执行时间从短到长进行排序，并进行调度。
实验结果显示，SJF算法的优点是能够最大程度地减少平均等待时间，但当任务的执行时间无法预测时，该算法可能会导致长任务等待时间过长的问题。
三、时间片轮转算法（RR）时间片轮转算法是一种抢占式调度算法，它将任务分为多个时间片，并按照顺序进行调度。
实验中，我们设置了每个时间片的长度，并将任务按照到达顺序进行调度。
实验结果表明，RR算法的优点是能够公平地分配资源，但当任务的执行时间超过一个时间片时，会导致上下文切换频繁，影响系统的性能。
四、最高响应比优先算法（HRRN）最高响应比优先算法是一种动态调度算法，它根据任务的等待时间和执行时间来计算响应比，并选择响应比最高的任务进行调度。
实验中，我们根据任务的到达时间、执行时间和等待时间计算响应比，并进行调度。
实验结果显示，HRRN算法能够在一定程度上平衡长任务和短任务的等待时间，但当任务的执行时间过长时，会导致其他任务的等待时间过长。
五、多级反馈队列算法（MFQ）多级反馈队列算法是一种综合性的调度算法，它将任务分为多个队列，并根据任务的执行情况进行调度。
实验中，我们设置了多个队列，并根据任务的执行时间和等待时间进行调度。
操作系统实验-存储管理
操作系统实验-存储管理操作系统实验-存储管理1、引言1.1 概述在操作系统中，存储管理是一个关键的任务。
它负责将程序和数据加载到内存中，管理内存的分配和回收，并确保不同进程之间的内存互不干扰。
本实验旨在深入了解并实践存储管理的相关概念和算法。
1.2 目的本实验的目的是让学生通过实际操作，了解存储管理的基本原理和常用算法，包括分页、分段和虚拟内存等。
通过实验，学生将学会如何实现内存分配和回收，以及处理内存碎片等问题。
1.3 实验环境- 操作系统：Windows、Linux、MacOS等- 编程语言：C、C++等2、实验步骤2.1 实验准备- 安装相应的开发环境和工具- 创建一个空白的项目文件夹，用于存放实验代码和相关文件2.2 实验一、分页存储管理- 理解分页存储管理的概念和原理- 实现一个简单的分页存储管理系统- 设计测试用例，验证分页存储管理的正确性和有效性2.3 实验二、分段存储管理- 理解分段存储管理的概念和原理- 实现一个简单的分段存储管理系统- 设计测试用例，验证分段存储管理的正确性和有效性2.4 实验三、虚拟存储管理- 理解虚拟存储管理的概念和原理- 实现一个简单的虚拟存储管理系统- 设计测试用例，验证虚拟存储管理的正确性和有效性3、实验结果分析3.1 分页存储管理结果分析- 分析分页存储管理系统的性能优缺点- 比较不同页面大小对系统性能的影响3.2 分段存储管理结果分析- 分析分段存储管理系统的性能优缺点- 比较不同段大小对系统性能的影响3.3 虚拟存储管理结果分析- 分析虚拟存储管理系统的性能优缺点- 比较不同页面置换算法对系统性能的影响4、总结与展望4.1 实验总结- 总结本次实验的收获和体会- 分析实验中遇到的问题和解决方法4.2 实验展望- 探讨存储管理领域的未来发展方向- 提出对本实验的改进意见和建议附件：无法律名词及注释：- 存储管理：操作系统中负责管理内存的任务，包括内存分配、回收和管理等功能。
实验三 页面调度算法
实验报告院（系）：数学与计算机科学学院专业班级：学号：姓名：实验地点：实验日期：年月日一、实验目的及要求通过本实验可以加深理解有关虚拟存储器的工作原理，进一步体会和了解页面替换算法的具体实现方法。
二、实验环境PC /Windows系统/Visual C++6.0三、实验内容①实现三种算法：先进先出；OPT；LRU②页面序列从指定的文本文件（TXT文件）中取出③输出：第一行：每次淘汰的页面号，第二行：显示缺页的总次数/*全局变量*/int mSIZE; /*物理块数*/int pSIZE; /*页面号引用串个数*/static int memery[10]={0}; /*物理块中的页号*/static int page[100]={0}; /*页面号引用串*/static int temp[100][10]={0}; /*辅助数组*//*置换算法函数*/void FIFO();void LRU();void OPT();/*辅助函数*/void print(unsigned int t);void designBy();void download();void mDelay(unsigned int Delay);/*先进先出页面置换算法*/void FIFO(){int memery[10]={0};int time[10]={0}; /*记录进入物理块的时间*/int i,j,k,m;int max=0; /*记录换出页*/int count=0; /*记录置换次数*//*前mSIZE个数直接放入*/for(i=0;i<mSIZE;i++){memery[i]=page[i];time[i]=i;for(j=0;j<mSIZE;j++)temp[i][j]=memery[j];}for(i=mSIZE;i<pSIZE;i++){/*判断新页面号是否在物理块中*/for(j=0,k=0;j<mSIZE;j++){if(memery[j]!=page[i])k++;}if(k==mSIZE) /*如果不在物理块中*/{count++; /*计算换出页*/max=time[0]<time[1]?0:1;for(m=2;m<mSIZE;m++)if(time[m]<time[max])max=m;memery[max]=page[i];time[max]=i; /*记录该页进入物理块的时间*/ for(j=0;j<mSIZE;j++)temp[i][j]=memery[j];}else{for(j=0;j<mSIZE;j++)你temp[i][j]=memery[j];}}compute();print(count);}/*最近最久未使用置换算法*/void LRU(){int memery[10]={0};int flag[10]={0}; /*记录页面的访问时间*/int i,j,k,m;int max=0; /*记录换出页*/int count=0; /*记录置换次数*//*前mSIZE个数直接放入*/for(i=0;i<mSIZE;i++){memery[i]=page[i];flag[i]=i;for(j=0;j<mSIZE;j++)temp[i][j]=memery[j];}for(i=mSIZE;i<pSIZE;i++){/*判断新页面号是否在物理块中*/for(j=0,k=0;j<mSIZE;j++){if(memery[j]!=page[i])k++;elseflag[j]=i; /*刷新该页的访问时间*/ }if(k==mSIZE) /*如果不在物理块中*/{count++; /*计算换出页*/ max=flag[0]<flag[1]?0:1;for(m=2;m<mSIZE;m++)if(flag[m]<flag[max])max=m;memery[max]=page[i];flag[max]=i; /*记录该页的访问时间*/ for(j=0;j<mSIZE;j++)temp[i][j]=memery[j];}elsefor(j=0;j<mSIZE;j++)temp[i][j]=memery[j];}compute();print(count);}/*最佳置换算法*/void OPT(){int memery[10]={0};int next[10]={0}; /*记录下一次访问时间*/int i,j,k,l,m;int max; /*记录换出页*/int count=0; /*记录置换次数*//*前mSIZE个数直接放入*/for(i=0;i<mSIZE;i++){memery[i]=page[i];for(j=0;j<mSIZE;j++)temp[i][j]=memery[j];}for(i=mSIZE;i<pSIZE;i++){ /*判断新页面号是否在物理块中*/ for(j=0,k=0;j<mSIZE;j++){if(memery[j]!=page[i])k++;}if(k==mSIZE) /*如果不在物理块中*/{count++;/*得到物理快中各页下一次访问时间*/for(m=0;m<mSIZE;m++){for(l=i+1;l<pSIZE;l++)if(memery[m]==page[l])break;next[m]=l;}/*计算换出页*/max=next[0]>=next[1]?0:1;for(m=2;m<mSIZE;m++)if(next[m]>next[max])max=m;/*下一次访问时间都为pSIZE,则置换物理块中第一个*/ memery[max]=page[i];for(j=0;j<mSIZE;j++)temp[i][j]=memery[j];}elsefor(j=0;j<mSIZE;j++)temp[i][j]=memery[j];}compute();print(count);}四、实验步骤页面置换：在地址映射过程中，若在页面中发现所要访问的页面不在内存中，则产生缺页中断。
操作系统实验报告三存储器管理实验
操作系统实验报告三存储器管理实验操作系统实验报告三：存储器管理实验一、实验目的本次存储器管理实验的主要目的是深入理解操作系统中存储器管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握内存分配与回收的算法，以及页面置换算法的工作过程和性能特点，从而提高对操作系统资源管理的认识和实践能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程语言为 C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019。
三、实验内容1、内存分配与回收算法实现首次适应算法（First Fit）最佳适应算法（Best Fit）最坏适应算法（Worst Fit）2、页面置换算法模拟先进先出页面置换算法（FIFO）最近最久未使用页面置换算法（LRU）时钟页面置换算法（Clock）四、实验原理1、内存分配与回收算法首次适应算法：从内存的起始位置开始，依次查找空闲分区，将第一个能够满足需求的空闲分区分配给进程。
最佳适应算法：在所有空闲分区中，选择能够满足需求且大小最小的空闲分区进行分配。
最坏适应算法：选择空闲分区中最大的分区进行分配。
2、页面置换算法先进先出页面置换算法：选择最早进入内存的页面进行置换。
最近最久未使用页面置换算法：选择最近最长时间未被访问的页面进行置换。
时钟页面置换算法：给每个页面设置一个访问位，在页面置换时，从指针指向的页面开始扫描，选择第一个访问位为0 的页面进行置换。
五、实验步骤1、内存分配与回收算法实现定义内存分区结构体，包括分区起始地址、大小、是否已分配等信息。
实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法的函数。
编写测试程序，创建多个进程，并使用不同的算法为其分配内存，观察内存分配情况和空闲分区的变化。
2、页面置换算法模拟定义页面结构体，包括页面号、访问位等信息。
实现先进先出页面置换算法、最近最久未使用页面置换算法和时钟页面置换算法的函数。
编写测试程序，模拟页面的调入和调出过程，计算不同算法下的缺页率，比较算法的性能。
操作系统页面调度算法程序实验报告
操作系统页面调度算法程序实验报告一、实验背景操作系统是计算机系统中最重要的组成部分之一，它负责管理计算机的资源、协调各个程序的运行和提供用户与计算机之间的接口。
而页面调度算法则是操作系统中非常重要的一个部分，它主要用于管理内存中的页面，以提高计算机系统的性能和效率。
二、实验目的本次实验旨在通过编写一个页面调度算法程序，深入理解操作系统中页面调度算法的原理和实现方法，并掌握如何使用C语言进行程序设计和开发。
三、实验原理1. 页面调度算法概述在操作系统中，为了提高内存利用率和进程执行效率，通常会将进程所需的数据或指令分割成多个大小相等的块（即“页面”），并将这些页面存储到内存中。
当进程需要访问某个页面时，如果该页面已经在内存中，则直接访问即可；如果该页面不在内存中，则需要进行“缺页处理”，将其从磁盘读入内存，并将其中一个已经在内存中但未被访问过一段时间的页面替换出去。
而为了确定应该替换哪个页面，就需要使用一种称为“页面调度算法”的技术来进行决策。
常见的页面调度算法有FIFO、LRU、LFU等。
2. FIFO算法FIFO（First In First Out）算法是最简单的页面调度算法之一，它的原理是将最先进入内存的页面替换出去。
具体来说，当一个新页面需要进入内存时，如果内存已经满了，则将最先进入内存的页面替换出去，并将新页面插入到队列末尾。
3. LRU算法LRU（Least Recently Used）算法是一种比较常用的页面调度算法，它的原理是根据页面最近被访问的时间来进行决策。
具体来说，当一个新页面需要进入内存时，如果内存已经满了，则将最近访问时间最早且未被修改过的页面替换出去，并将新页面插入到队列末尾。
4. LFU算法LFU（Least Frequently Used）算法是一种根据页面使用频率来进行决策的调度算法。
具体来说，当一个新页面需要进入内存时，如果内存已经满了，则将使用频率最低的那个页面替换出去，并将新页面插入到队列末尾。
【操作系统】请求分页储存管理方式
【操作系统】请求分页储存管理⽅式常规存储器管理⽅式（基本分页、基本分段）的特征(1) ⼀次性。
都要求将作业所有装⼊内存后⽅能执⾏。
很多作业在每次执⾏时，并不是其所有程序和数据都要⽤到。
假设⼀次性地装⼊其所有程序，造成内存空间的浪费。
(2) 驻留性。
作业装⼊内存后，便⼀直驻留在内存中，直⾄作业执⾏结束。
虽然执⾏中的进程会因I/O⽽长期等待，或有的程序模块在执⾏过⼀次后就不再须要(执⾏)了，但它们都仍将继续占⽤宝贵的内存资源。
虚拟存储器的定义应⽤程序在执⾏之前，没有必要所有装⼊内存，仅须将那些当前要执⾏的少数页⾯或段先装⼊内存便可执⾏，其余部分暂留在盘上。
程序在执⾏时，假设它所要訪问的页(段)已调⼊内存，便可继续执⾏下去；但假设程序所要訪问的页(段)尚未调⼊内存(称为缺页或缺段)，此时程序应利⽤OS所提供的请求调页(段)功能，将它们调⼊内存，以使进程能继续执⾏下去。
假设此时内存已满，⽆法再装⼊新的页(段)，则还须再利⽤页(段)的置换功能，将内存中临时不⽤的页(段)调⾄盘上，腾出⾜够的内存空间后，再将要訪问的页(段)调⼊内存，使程序继续执⾏下去。
虚拟存储器是指具有请求调⼊功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的⼀种存储器系统。
其逻辑容量由内存容量和外存容量之和所决定，其执⾏速度接近于内存速度，⽽每位的成本却⼜接近虚拟存储器于外存。
可见，虚拟存储技术是⼀种性能很优越的存储器管理技术，故被⼴泛地应⽤于⼤、中、⼩型机器和微型机中。
请求分页存储管理⽅式1、定义：请求分页系统是建⽴在基本分页系统的基础上，为了能⽀持虚拟存储器功能⽽添加了请求调页功能和页⾯置换功能。
2、页表机制在请求分页系统中所须要的主要数据结构是页表。
其基本作⽤仍然是将⽤户地址空间中的逻辑地址变换为内存空间中的物理地址。
因为仅仅将应⽤程序的⼀部分调⼊内存，另⼀部分仍在盘上，故须在页表中再添加若⼲项，供程序(数现对当中各字段说明例如以下：(1) 状态位P：⽤于指⽰该页是否已调⼊内存，供程序訪问时參考。
请求分页存储管理方式
请求分页存储管理方式
1.1 请求分页中的硬件支持 1. 页表机制
页号
物理块号 状态位P 访问字段A 修改位M 外存地址
2. 缺页中断机构
页面
6 B：
5 4 A：
3
指令 2
cop y A
1
TO B
图 4-22 涉及6次缺页中断的指令
3. 地址变换机构
缺页 中断处理 保留CP U现场 从外 存中找到 缺页
1.3 调页策略
1. 何时调入页面 1) 2) 请求调页策略
2. 从何处调入页面
在请求分页系统中的外存分为两部分：用于存放文件的文件区和用于存
放对换页面的对换区。通常，由于对换区是采用连续分配方式，而事件是 采用离散分配方式，故对换区的磁盘I/O速度比文件区的高。这样，每当 发生缺页请求时，系统应从何处将缺页调入内存，可分成如下三种情况：
操作系统
(1) 系统拥有足够的对换区空间，这时可以全部从对换区调入所需页
面，以提高调页速度。为此，在进程运行前， 便须将与该进程有关的文
件，从文件区拷贝到对换区
2. 从何处调入页面
(2) 系统缺少足够的对换区空间，这时凡是不会被修改的文件，都直接 从文件区调入；而当换出这些页面时，由于它们未被修改而不必再将它们 换出，以后再调入时，仍从文件区直接调入。但对于那些可能被修改的部 分，在将它们换出时，便须调到对换区，以后需要时，序所要访问的页面未在内存时，便向CPU发出一缺页中断，中断处 理程序首先保留CPU环境，分析中断原因后， 转入缺页中断处理程序。该 程序通过查找页表，得到该页在外存的物理块后， 如果此时内存能容纳 新页，则启动磁盘I/O将所缺之页调入内存，然后修改页表。如果内存已 满，则须先按照某种置换算法从内存中选出一页准备换出；如果该页未被 修改过，可不必将该页写回磁盘；但如果此页已被修改， 则必须将它写 回磁盘，然后再把所缺的页调入内存， 并修改页表中的相应表项，置其 存在位为“1”，并将此页表项写入快表中。在缺页调入内存后，利用修改 后的页表， 去形成所要访问数据的物理地址，再去访问内存数据。
操作系统实验3--请求分页
一：内存页面调度算法的实现
实验目的：理解内存页面的机理。
掌握几种页面置换算法的实现方法
通过实验比较各种调度算法的优劣
二、请求页式存储管理
[问题描述] 设计一个请求页式存储管理方案，为简单起见。
页面淘汰算法采用FIFO 页面淘汰算法，并且在淘汰一页时，只将该页在页表中修改状态位。
而不再判断它是否被改写过，也不将它写回到辅存。
[基本要求]
页面尺寸1K，输入进程大小（例如5300bytes），对页表进行初始化,
，块号分别为0、1、2，页框管理表（空闲块表）：
任意输入一个需要访问的指令地址流（例如：3635、3642、1140、0087、1700、5200、4355，输入负数结束），打印页表情况。
每访问一个地址时，首先要计算该地址所在的页的页号，然后查页表，判断该页是否在主存——如果该页已在主存，则打印页表情况；如果该页不在主存且页框未满，则调入该页并修改页表，打印页表情况；如果该页不在主存且页框已满，则按FIFO页面淘汰算法淘汰一页后调入所需的页，修改页表，打印页表情况；
存储管理算法的流程图如下：。
请求分页存储管理模拟实验
操作系统模拟实验实验名称：请求分页存储管理模拟实验实验目的：通过实验了解windows系统中的线程同步如何使用，进一步了解操作系统的同步机制。
实验内容：调用Windows API，模拟解决生产者－消费者问题；思考在两个线程函数中哪些是临界资源？哪些代码是临界区？哪些代码是进入临界区？哪些代码是退出临界区？进入临界区和退出临界区的代码是否成对出现？学习Windows API中的如何创建线程，互斥，临界区等。
程序运行结果：源程序：#include "stdAfx.h"//包含头文件以支持多线程#include "windows.h"#include "stdio.h"//用于标志所有的子线程是否结束//每次子线程结束后，此值便加1。
static long ThreadCompleted = 0;//互斥量HANDLE mutex;//信号量，用于生产者通知消费者HANDLE full;//信号量，用于消费者通知生产者HANDLE empty;//信号量，当所有的子线程结束后，通知主线程，可以结束。
HANDLE evtTerminate;//生产标志#define p_item 1//消费标志#define c_item 0//哨兵#define END 10//缓冲区最大长度const int max_buf_size=11;const int cur_size=10;//缓冲区定义int BUFFER[max_buf_size];//放消息指针int in=0;//取消息指针int out=0;int front=0;int tail=0;int sleep_time=1000;bool flag=true;//线程函数的标准格式unsigned long __stdcall p_Thread(void *theBuf);unsigned long __stdcall c_Thread(void *theBuf);//打印缓冲区内容void PrintBuf(int buf[],int buf_size);int main(int argc, char* argv[]){//初始化缓冲区unsigned long TID1, TID2;for(int i=0;i<cur_size;i++)BUFFER[i]=0;//互斥量和信号量的创建，函数用法可查看MSDNmutex=CreateMutex(NULL,false,"mutex");full=CreateSemaphore(NULL,0,1,"full");empty=CreateSemaphore(NULL,max_buf_size,max_buf_size,"empty");evtTerminate = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, "Terminate");//创建一个生产者线程和消费者线程。
简述请求分页存储管理方式
简述请求分页存储管理方式
请求分页存储管理方式是一种将主存储器划分为等大小的块，每个块称为一页的管理方式。
在此方式下，每个进程所需的存储空间被划分为多个大小相等的页，每一页都有一个唯一的页号。
当进程请求存储空间时，操作系统会根据其空间需求来分配一页或多页的空间。
此管理方式的主要优点是可有效地利用主存储器，因为在这种情况下，内存中只有进程所需的部分被加载。
这意味着，对于较大的程序，它们不需要一次性将整个程序加载到内存中，而只需要加载所需的部分。
因此，更多的程序可以同时运行，从而提高了系统的效率。
此外，请求分页存储管理方式还可以提高系统的灵活性。
进程可以根据其存储需求请求不同数量的页面，这意味着，系统可以动态地分配存储空间，以满足进程的需求。
总的来说，请求分页存储管理方式是一种高效、可扩展的管理方式，它可以提高系统的效率和灵活性，使多个进程可以同时运行，从而提高系统的性能。
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操作系统实验请求分页存储管理模拟实验
实验四请求分页存储管理模拟实验一：实验目的通过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟,加深对请求分页存储管理系统的原理和实现技术的理解;二：实验内容假设每个页面可以存放10条指令,分配给进程的存储块数为4;用C语言或Pascal语言模拟一进程的执行过程;设该进程共有320条指令,地址空间为32个页面,运行前所有页面均没有调入内存;模拟运行时,如果所访问的指令已经在内存,则显示其物理地址,并转下一条指令；如果所访问的指令还未装入内存,则发生缺页,此时需要记录缺页产生次数,并将相应页面调入内存,如果4个内存块已满,则需要进行页面置换;最后显示其物理地址,并转下一条指令;在所有指令执行完毕后,显示进程运行过程中的缺页次数和缺页率;页面置换算法：分别采用OPT、FIFO、LRU三种算法;进程中的指令访问次序按如下原则生成：50%的指令是顺序执行的;25%的指令是均匀分布在低地址部分;25%的指令是均匀分布在高地址部分;三：实验类别分页存储管理四：实验类型模拟实验五：主要仪器计算机六：结果OPT:LRU: FIFO:七：程序include<>include<>include<>define blocknum 4agenum=-1;blocki.accessed=0;m=0;}}int pageExistint curpageagenum == curpagereturn i; agenum==-1return i; ccessed > blockpos.accessedpos = i; agenum = -1{printf" %02d ",blocki.pagenum;printf"%p |",&blocki.pagenum;}}printf"\n";}void randamagenum = curpage; agenum= numj/10{blockk.accessed = 1000;} ccessed = j;break;}}}position = findReplace;agenum = curpage;agenum = curpage; agenum = curpage;display;n++; ccessed = -1;ccessed++;}}printf"缺页次数:%d\n",n;printf"缺页率:%f%%\n",n/100;}void FIFO{int n=0;agenum=curpage; agenum = curpage; //将此页面调入内存n++;display;}}}printf"缺页次数:%d\n",n;printf"缺页率:%f%%\n",n/100;}void main{int choice;printf"请求分页存储管理模拟系统\n";randam;printf"此进程的页面调用序列如下\n";pagestring;whilechoice = 4{printf"1:OPT 2:LRU 3:FIFO 4:退出\n";printf"请选择一种页面置换算法:";scanf"%d",&choice;init;switchchoice{case 1:printf"最佳置换算法OPT:\n";printf"页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址\n";OPT;break;case 2:printf"最近最久未使用置换算法LRU:\n";printf"页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址\n";LRU;break;case 3:printf"先进先出置换算法FIFO:\n";printf"页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址页面号物理地址\n";FIFO;break;}}}。
3编程实现请求分页存储管理页面Optimal、FIFO、LRU置换算法
（2）了解 Windows2000/XP 中内存管理机制，掌握页式虚拟存储技术。 （3）理解内存分配原理，特别是以页面为单位的虚拟内存分配方法
{
for(j=0;j<n;j++)
printf("%3d",table[i][j]);
printf("\n");
}
for(i=0;i<n;i++)
printf("%3c",f[i]);
}
2、LRU 算法
#include "stdio.h"
#define n 20
#define m 5
void main()
【实验内容】
在 Windows XP、Windows 2000 等操作系统下，使用的 VC、VB、java 或 C 等编程语言， 实现请求分页存储管理页面 Optimal、FIFO、LRU 调度算法。
【实验环境】（含主要设计设备、器材、软件等） 一台计算机 及 c++软件
【实验步骤、过程】（含原理图、流程图、关键代码，或实验过程中的记录、数据等）
{
for(j=m-1;j>0;j--)
//淘汰最先调入的页面调入当前访问的
mem[j]=mem[j-1];
mem[0]=ym[i];
}
for(j=0;j<m;j++)
table[j][i]=mem[j];
f[i]=flag;
}
实验报告关于请求调页存储管理方式
《网络操作系统》课程设计报告书题目：请求调页存储管理方式的模拟学号：学生姓名：指导教师：年月日目录一. 实验内容................................................... 错误!未定义书签。
二. 实验目的................................................... 错误!未定义书签。
三. 设计思想................................................... 错误!未定义书签。
四. 程序流程图................................................. 错误!未定义书签。
五. 程序清单................................................... 错误!未定义书签。
六. 运行结果及分析............................................. 错误!未定义书签。
七. 总结....................................................... 错误!未定义书签。
一、实验内容1．假设每个页面中可存放10条指令，分配给作业的内存块数为4。
2．用C语言或C++语言模拟一个作业的执行过程，该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页都还未调入内存。
在模拟过程中，如果所访问的指令已在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。
如果所访问的指令还未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。
如果4个内存块均已装入该作业，则需进行页面置换，最后显示其物理地址，并转下一条指令。
在所有320指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。
3．置换算法：请分别考虑最佳置换算法（OPT）、先进先出（FIFO）算法和最近最久未使用（LRU）算法。
《操作系统》课程设计--通用请求分页调度算法程序
操作系统课程设计题目: 通用请求分页调度算法程序院系：计算机科学与技术系专业班级：09 软件工程学号：学生姓名：指导教师：2011 年12 月 12 日目录1 课程设计目的 (1)2 课程设计内容 (1)3 系统分析与设计 (2)3.1 系统分析： (2)3.2 系统设计： (2)3.3 模块设计： (3)3.4 数据结构说明： (4)3.5 算法流程图： (4)4 模块调试与系统测试 (29)4.1 模块调试： (29)4.2 系统测试： (30)4.3 调试分析： (30)5 用户手册 (31)6 体会与自我评价 (32)7 参考文献 (33)通用请求分页调度算法程序1 课程设计目的操作系统是管理计算机硬件的软件。
它也为应用程序提供一个基础，在计算机用户与计算机硬件之间扮演一个中间者的角色。
在完成操作系统各部分实验的基础上，对操作系统的整体进行一个模拟，通过实践加深对各个部分的管理功能的认识，还能进一步分析各个部分之间的联系，最后达到对完整系统的理解。
本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的计算机系统概念，理解和巩固操作系统基本理论、原理和方法，掌握多道程序设计基本技能。
研究计算机操作系统的基本原理和算法，掌握操作系统的进程管理、存储管理、文件管理和设备管理的基本原理与主要算法。
目的是使学生掌握常用操作系统的一般管理方法，了解它是如何组织和运作的，对操作系统的核心概念和算法有一个透彻的理解，并对系统运行的机制有一个全面的掌握，从而充分理解系统调用与程序设计之间的关系。
由于本课程设计比较复杂，因此也锻炼了同学们在编程方面的能力和解决实际问题的能力，在软件开发方面，也提高了创新的能力；由于在设计的同时必须查阅大量的资料和书籍，所以也锻炼的调查研究查阅技术文献以及编写软件设计文档的能力。
2 课程设计内容在进程运行过程中，当所要访问的页面不在内存时，则应将它调入内存。
假如在此时内存已无空闲空间，则应选择一页调出。
分页存储管理实验报告
操作系统实验三报告一．实验名称：分页存储管理二．实验目的：了解分页存储管理在内存空间分配的作用三．实验内容：分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并为各页加以编号，相应的，也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块，称为物理块或页框，同样加以编号，在为进程分配内存时，以块为单位将进程的若干个也分别装入到多个可以不相邻的物理块中。
系统为每个进程建立了一张页面映像表，简称页表。
位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况，这里用位示图来表示内存分配情况。
四．实验代码#include <stdafx.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>typedef int datatype;typedef struct node{datatype pageNum,blockNum;struct node *next;}linknode;typedef linknode *linklist;linklist creatlinklist(int n){linklist head,r,s;int x,y,i=0;head=r=(linklist)malloc(sizeof(linknode));printf("开始创建页表\n");printf("请分别输入页表的页号及块号（-1表示空）：\n");printf("\n页号块号\n");while (i<n){scanf("%d %d",&x,&y);s=(linklist)malloc(sizeof(linknode));s->pageNum=x;s->blockNum=y;r->next=s;r=s;i++;}r->next=NULL;return head;}void print(linklist head){linklist p;p=head->next;printf("\n该页表为:");printf("\n页号块号\n");while(p){printf("%d%7d\n",p->pageNum,p->blockNum );p=p->next;}printf("\n");}/*初始化位示图，将值全置为零，0表示空闲状态*/void init(int g[100][100],int N){int i,j;for(i=0;i<100;i++){for(j=0;j<100;j++){g[i][j]=0;}}g[N+1][0]=N*N;}/*对作业的每一个页进行分配对应位示图里的块*/linklist Dis(linklist head,int g[100][100],int n,int N){linklist p;int i,j;p=head->next;if(n<=g[N+1][0]){while(p){for(i=0;i<N;i++){for(j=0;j<N;j++){if(g[i][j]==0){p->blockNum=N*i+j;g[i][j]=1;g[N+1][0]--;break;}}break;}p=p->next;}return head;}}/*回收已经完成的页*/linklist Recy(linklist head,int g[100][100],int n,int N){int i,j;linklist p;p=head->next;while(p&&p->pageNum!=n){p=p->next;}if(p){i=p->blockNum/N;j=p->blockNum%N;g[i][j]=0;g[N+1][0]++;p->blockNum=-1;}return head;}/*打印位示图*/void printStr(int g[100][100],int N) {int i,j;printf("此时位示图为：\n ");for(i=0;i<N;i++){printf(" ");printf("%d",i);}printf("\n");for(i=0;i<N;i++){printf("%d",i);for(j=0;j<N;j++){printf(" ");printf("%d",g[i][j]);}printf("\n");}}void main(){int n,N,x,y;int graph[100][100];linklist head;printf("输入位示图的字长：");scanf("%d",&N);printf("输入作业的页数：");scanf("%d",&n);head=creatlinklist(n);print(head);init(graph,N);printStr(graph,N);printf("\n现在进行作业分配：");head=Dis(head,graph,n,N);print(head);printStr(graph,N);printf("是否回收已完成的页，“是”1，“否”0：");scanf("%d",&x);if(x) //判断是否要回收{printf("\n请输入您要回收的页号：");scanf("%d",&y);head=Recy(head,graph,y,N);print(head);printStr(graph,N);}}五．实验截图：六．实验心得：通过这次实验，了解到分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页，并为各页加以编号，相应的，也把内存空间分成与页面相同大小的若干个存储块，称为物理块或页框，同样加以编号，在为进程分配内存时，以块为单位将进程的若干个也分别装入到多个可以不相邻的物理块中。
请求分页管理实验报告
请求分页管理实验报告1.实验目的请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。
本设计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，掌握请求页式管理的页面置换算法。
2.实验内容：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成：① 50% 的指令是顺序执行的；② 25% 的指令是均匀分布在前地址部分；③ 25% 的指令是均匀分布在后地址部分。
具体的实施方法是：①在[0,319] 的指令地址之间随机选取一起点m；②顺序执行一条指令；③在前地址[0,m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m′；④顺序执行一条指令，其地址为m′+1；⑤在后地址[m′+2,319] 中随机选取一条指令并执行；⑥重复上述步骤② ~ ⑤ ，直到执行320 次指令。
将指令序列变换成为页地址流设：①页面大小为1K；②用户内存容量为4 页到32 页；③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~ 第9 条指令为第0 页( 对应虚存地址为[0,9])；第10 条~ 第19 条指令为第1 页( 对应虚存地址为[10,19] ) ；┇ ┇第310 条~ 第319 条指令为第31 页( 对应虚存地址为[310,319]) 。
计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。
先进先出的算法(FIFO)；最近最少使用算法(LRR)；最少访问页面算法(LFR)；最近最不经常使用算法(NUR)。
3．实验环境每个学生一台微机，需要安装windows98或windows2000操作系统，配备VC、VB、java或C编程语言，每个学生上机时间不少于24个小时。
（1）、分页请求系统是：（1）请求分页的页表机制。
它是在分页的页表机制上增加若干个项而形成的，作为请求分页的数据结构；（2）缺页中断机构。
每当用户程序要访问的页面尚未调入内存时，便产生一缺页中断，以请求OS将所缺的页面调入内存；（3）地址变换机构。
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#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>#include <time.h>#define addressnum 32 FILE *fp 。
int exchange(int &a,int &b>{int t 。
t=a 。
a=b。
b=t 。
return 0 。
}int Product_Address(int (&address>[100]>{// 产生含 50%地随机数值在之间地地址流；//int address[addressnum]={0} 。
int i 。
srand(time(NULL>> 。
for(i=0 。
i<addressnum。
i++>{if( (i%4==1> || (i%4==2> >{address[i] = rand(>+1 。
}/*else if(i%4==2>{ address[i]=random(32768>+1} */}for(i=0 。
i<addressnum 。
i++>{if(i%4==0>{ address[i]=address[i+1]+1001}else if(i%4==3>{ address[i]=address[i-1]+1001}}return 0 。
printf(" 产生地地址流如下 \n"> 。
fprintf(fp," 产生地地址流如下\n"> 。
for(i=0 。
i<addressnum。
i++>{printf("%d ",address[i]> 。
fprintf(fp,"%d",address[i]> 。
}}int Translate_to_Pages(int address[100],int (&page>[100],intPageSize,int &PageNum b>5E2RGbCAP{// 把地址流根据页面大小和页面数转化为页面流int i 。
//int page[addressnum]={0} 。
PageNum=32/PageSize。
for(i=0 。
i<addressnum 。
i++>{ page[i]=(address[i]>/(1024*PageSize> 。
}printf(" 产生地页面流如下 \n"> 。
fprintf(fp," 产生地页面流如下 \n"> 。
for(i=0 。
i<addressnum 。
i++>{printf("%d ",page[i]> 。
fprintf(fp,"%d ",page[i]> 。
}return 0 。
}int FIFO(int page[],int memory[],int PageNum>{// 先进先出页面调度算法// int memory[32]={0} 。
int i,j,k,breaknum=0 。
double rate 。
printf("\n"> 。
for(i=0 。
i<addressnum 。
i++>{for(j=0 。
j<PageNum。
j++>{if(page[i]==memory[j]>{printf("o"> 。
fprintf(fp,"o"> 。
break 。
}}if(j==PageNum>{ breaknum++ 。
for(k=PageNum-1 。
k>=0。
k--> { memory[k]=memory[k-1] 。
} memory[0]=page[i] 。
printf("x"> 。
fprintf(fp,"x"> 。
}} rate=(double>breaknum/(double>addressnum 。
rate=1.0-rate 。
printf("\n"> 。
printf(" 本次 FIFO 算法命中率为 %lf\n",rate> 。
fprintf(fp," 本次 FIFO 算法命中率为 %lf\n",rate> 。
return 0 。
}int LRU (int page[],int memory[],int PageNum>// 不是设地全局变量啊数组值啊？p1EanqFDPw{// 最近最少使用淘汰算法int i,j,breaknum=0 。
double rate 。
printf("\n"> 。
/* for(i=0 。
i<PageNum。
i++>{ breaknum++。
printf("x"> 。
fprintf(fp,"x"> 。
}*/为什么会改变for(i=0 。
i<PageNum。
i++> memory[i]=-1 。
for(i=0 。
i<addressnum。
i++>{for(j=0 。
j<PageNum。
j++>{if(memory[j]==page[i]>{// 找到内存中有所需页面exchange(memory[0],memory[j]> 。
// 始终使用次数排序printf("o"> 。
fprintf(fp,"o"> 。
break 。
memory[] 按使} if(j==PageNum>{// 内存中无现成页面 , 需要从虚存中调度 , 此时淘汰 memory[] 数组中最后一个元素即可 memory[PageNum-1]=page[i] 。
breaknum++。
printf("x"> 。
fprintf(fp,"x"> 。
}} rate=(double>breaknum/(double>addressnum 。
rate=1.000-rate 。
printf("\n">。
printf(”本次LRU算法命中率为%lf\n",rate> 。
fprintf(fp," 本次 LRU算法命中率为 %lf\n",rate> 。
return 0 。
}int Caculate_distance(int memory[],int page[],int PageNum,int breakpoint> DXDiTa9E3d{// 计算每个页面距离下次内存中再次出现地距离 ,并淘汰最远地一个int dismemory[32]={0} 。
int i,j,k,distance=0,Max=0 。
for(i=0 。
i<PageNum。
i++>{for(j=breakpoint 。
j<addressnum 。
j++>{distance++ 。
if(page[j]==memory[i]>{break 。
}} dismemory[i]=distance 。
}for(k=0 。
k<PageNum。
k++>{if(dismemory[k]>Max> Max=dismemory[k] 。
}for(k=0 。
k<PageNum。
k++>{if(dismemory[k]==Max>break 。
}return k}int OPT(int page[],int memory[],int PageNum>{// 最佳适配算法int i,j,breaknum=0,dis=0,breakpoint=0 。
double rate 。
for(i=0 。
i<PageNum。
i++>memory[i]=-1 。
for(i=0 。
i<addressnum。
i++>{for(j=0 。
j<PageNum。
j++>{if(memory[j]==page[i]>// 如果该页面在内存中 , 则不作任何改变{printf("o"> 。
fprintf(fp,"o"> 。
break 。
}}if(j==PageNum>{/* 若该页面不在内存中 , 扫描内存中每个页面 , 计算每个页面距离下次内存中再次出现地距离 , 并淘汰最远地一个 */breakpoint=i 。
dis=Caculate_distance(memory,page,PageNum,breakpoint> RTCrpUDGiTmemory[dis]=page[i] 。
breaknum++。
printf("x"> 。
fprintf(fp,"x"> 。
}}rate=(double>breaknum/(double>addressnum 。
rate=1.0-rate 。
printf("\n"> 。
printf(”本次OPT算法命中率为%lf\n",rate> 。
fprintf(fp," 本次 OPT算法命中率为 %lf\n",rate> 。
return 0 。
}int main (>{int i 。
int PageNum=0,PageSize=0 。
int address[100]={0},page[100]={0},memory[32]={0} 。
for(i=0 。
i<32。
i++> memory[i]=-1 。
if( ( fp=fopen("data.txt","w"> >==NULL >{printf("can not open file!"> 。
}// printf(" 请输入地址流地数目 addressnum="> 。