实验5 页面置换算法
实验5页面置换算法模拟实验ok
实验5 页面置换算法模拟实验一．实验目的1.进一步掌握虚拟存储器的实现方法。
2.掌握各种页面置换算法。
3.比较各种页面置换算法的优缺点。
二．实验内容模拟实现页面置换算法，步骤为：①使用产生随机数函数得到一个随机的数列，作为将要载入的页面序列。
②使用先进先出（FIFO）算法、最近最久未使用（LRU）置换算法和最佳（OPT）置换算法，列出所需淘汰的页面号序列。
③列出缺页中断次数。
三．参考源程序如下：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define N 10#define B 4/*------------------------------------------------------------------------函数名：IsInBuf()，返回某个数X在不在缓冲Buf[],如在，返回位置，否则返回－1--------------------------------------------------------------------------*/int IsInBuf(int buf[],int x){int i,j=-1;for(i=0;i<B;i++){if(buf[i]==x){ j=i;break; }else if(buf[i]==-1){ buf[i]=x;j=i;break; } }return j;}/*------------------------------------------------------------------------函数名：oldest()，返回最近最久未使用的页面位置--------------------------------------------------------------------------*/int oldest(int f[]){int i,j=0,max=-1;for(i=0;i<B;i++){if(f[i]>max){ max=f[i]; j=i; }f[i]++; }return j;}/*------------------------------------------------------------------------函数名：oldest2()，返回未来最久未使用的页面位置--------------------------------------------------------------------------*/int oldest2(int list[],int buf[],int f[],int start){int i,j;for(i=0;i<B;i++){for(j=start;j<N;j++){ if(buf[i]==list[j]) break; }f[i]=j; }return oldest(f);}int main(void){int list[N];int buf[B],f[B],i,j ;int old=0;int change=0;srand((int)time(NULL)); /*生成一系列随机数并初始化环境*/for(i=0;i<B;i++) {buf[i]=f[i]=-1;}printf("\nThe Random List:\n");for(i=0;i<N;i++){ list[i]=(int)rand()%10; printf("%2d",list[i]); } printf("\nFIFO\n");/*显示FIFO淘汰的页面序列*/change=0;for(i=0;i<N;i++){j=IsInBuf(buf,list[i]);if(j==-1){printf("%2d",buf[old]);buf[old]=list[i];old=(old+1)%(int)B;change++;}else printf(" "); }printf("\n changes %2d\n",change); /*显示有多少个缺页中断*/printf("\nLRU\n");/*显示LRU淘汰的页面序列*/change=0;for(i=0;i<B;i++) {buf[i]=f[i]=-1;}for(i=0;i<N;i++){j=IsInBuf(buf,list[i]);old=oldest(f);if(j==-1){printf("%2d",buf[old]);buf[old]=list[i];f[old]=0;change++;}else{ f[j]=0; printf(" "); } }printf("\n changes %2d\n",change); /*显示有多少个缺页中断*/printf("\nOPT\n");/*显示OPT淘汰的页面序列*/change=0;for(i=0;i<B;i++) {buf[i]=f[i]=-1;}for(i=0;i<N;i++){j=IsInBuf(buf,list[i]);if(j==-1){old=oldest2(list,buf,f,i);printf("%2d",buf[old]);buf[old]=list[i];f[old]=0;change++; }else{ f[j]=0; printf(" "); } }printf("\n changes %2d\n",change); /*显示有多少个缺页中断*/ getch();return 0; }（假设当前随机产生的页面序列为：7 1 0 4 2 5 8 6 9 1)四.填表题(1).在一个请求分页存储管理系统中，一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数分别为4时，试计算采用先进先出淘汰算法时的缺页率(假设开始执行时主存中没有页面)，并将所得结果填表。
页面置换算法实验报告实验心得
页面置换算法实验报告实验心得
页面置换算法是操作系统中用来管理内存的一种重要算法。
在本次实验中，我们通过模拟内存的分配和释放过程，探索了三种典型的页面置换算法：FIFO（先进先出）、LRU（最近最少使用）和OPT（最优置换）。
在实验过程中，我发现FIFO算法虽然简单易懂，但容易产生“抖动”现象，即容易出现频繁的页面置换，导致系统效率低下。
LRU算法则能够有效避免抖动现象，但需要记录每个页面最近一次的使用时间，算法实现较为复杂。
OPT算法是一种理论上的最优算法，但由于需要预测未来的页面使用情况，实际中难以实现。
通过对三种算法的实验数据分析，我发现在不同的内存使用情况下，不同的页面置换算法表现也不同。
例如在内存使用较少的情况下，FIFO算法的效率可能会更高，但在内存使用较多的情况下，LRU算法则能够更好地发挥作用。
因此，在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的页面置换算法。
总之，本次页面置换算法的实验让我更加深入地了解了操作系统中内存管理的相关知识，也加深了我对算法选择的理解和实际应用的思考。
实验5页面置换算法
实验5页⾯置换算法实验5 页⾯置换算法⼀、实验题⽬：页⾯置换算法（请求分页）⼆、实验⽬的：进⼀步理解⽗⼦进程之间的关系。
1）理解内存页⾯调度的机理。
2）掌握页⾯置换算法的实现⽅法。
3）通过实验⽐较不同调度算法的优劣。
4）培养综合运⽤所学知识的能⼒。
页⾯置换算法是虚拟存储管理实现的关键，通过本次试验理解内存页⾯调度的机制，在模拟实现FIFO、LRU等经典页⾯置换算法的基础上，⽐较各种置换算法的效率及优缺点，从⽽了解虚拟存储实现的过程。
将不同的置换算法放在不同的⼦进程中加以模拟，培养综合运⽤所学知识的能⼒。
三、实验内容及要求这是⼀个综合型实验，要求在掌握⽗⼦进程并发执⾏机制和内存页⾯置换算法的基础上，能综合运⽤这两⽅⾯的知识，⾃⾏编制程序。
程序涉及⼀个⽗进程和两个⼦进程。
⽗进程使⽤rand()函数随机产⽣若⼲随机数，经过处理后，存于⼀数组Acess_Series[]中，作为内存页⾯访问的序列。
两个⼦进程根据这个访问序列，分别采⽤FIFO和LRU两种不同的页⾯置换算法对内存页⾯进⾏调度。
要求：1）每个⼦进程应能反映出页⾯置换的过程，并统计页⾯置换算法的命中或缺页情况。
设缺页的次数为diseffect。
总的页⾯访问次数为total_instruction。
缺页率= disaffect/total_instruction命中率= 1- disaffect/total_instruction2）将为进程分配的内存页⾯数mframe 作为程序的参数，通过多次运⾏程序，说明FIFO算法存在的Belady现象。
四、程序流程图开始创建⼦进程1创建⼦进程2结束⼦进程1命中？N内存页⾯满？Y 最先进⼊的进程退出内存页⾯N当前调⼊页⾯进⼊内存页⾯Y 命中次数+1N完？退出Y⼦进程2命中？N内存页⾯满？Y 被访问次数最少的进程退出内存页⾯N当前调⼊页⾯进⼊内存页⾯Y 命中次数+1，命中页⾯访问数+1N逻辑页⾯读完？退出Y五、运⾏结果及其说明FIFO:LRU:：六、回答以下问题：①⽗进程、⼦进程之间的并发执⾏的过程⽗进程与⼦进程之间的并发执⾏宏观并⾏，微观串⾏。
页面置换算法实验报告
页面置换算法实验报告
一、实验内容
本次实验主要围绕页面置换算法进行，以实验课本的实例介绍，采用FIFO页面置换算法对后面提到的参数进行置换，最终得出页面置换的结果和比较所得结果。
二、实验步骤
(一) 熟悉FIFO算法
首先是要了解FIFO页面置换算法，FIFO全称（First In First Out），按页面进入内存的顺序来替换相应内存页面，先进先出，将先进入内存的页面先替换出去。
(二) 阅读实验课本
在阅读实验课本之前要先熟悉实验书上所介绍的FIFO算法，然后在实验书上找出需要做的实验，并对实验环境和表格进行观察，掌握实验的基本内容。
(三) 开始页面置换
在开始实验之前，熟悉实验环境，根据实验书上的参数，首先模拟进程分配内存，根据FIFO算法去进行计算，根据上表中的参数去比较，最后得出最终结果。
(四) 在本次实验的补充
这次实验中，可以把FIFO的概念应用到实际应用中，也可以模拟不同情况，例如改变页面的大小，观察不同页面置换算法的结果，实验出最合适的结果。
三、实验结论
本次实验是为了了解FIFO页面置换算法，实验出最终的结果，最后得出页面置换的结果及比较结果。
【精品】页面置换算法实验报告
【精品】页面置换算法实验报告一、实验目的了解操作系统中的页面置换算法，并实现FIFO、LRU和Clock算法。
二、实验原理页面置换算法是操作系统中用到的一种算法，其作用是在内存不够用时，选择牺牲已经在内存中的一些页，腾出更多的空间给新的内容。
本次实验主要实现了FIFO、LRU和Clock算法。
1、FIFO算法FIFO算法是最简单的页面置换算法，它采用先进先出的原则，即最先进入内存的页面应该最早被替换出去。
该算法的实现非常简单，只需要维护一个队列即可。
当需要置换页面时，选择队列的第一个页面进行替换即可。
2、LRU算法LRU算法是Least Recently Used的缩写，即最近最少使用算法。
该算法的核心思想是选择最久没有被使用的页面进行替换。
为了实现该算法，需要维护记录页面使用时间的链表、栈或队列等结构。
3、Clock算法Clock算法也叫做二次机会算法，是一种改良的FIFO算法。
它是基于FIFO算法的思想，并且每个页面都设置了一个使用位（use bit），用于记录该页面是否被使用过。
当需要置换一个页面时，检查该页面的使用位，如果该页面的使用位为1，则将该页面的使用位设置为0并移到队列的末尾，表示该页面有“二次机会”继续待在内存中；如果该页面的使用位为0，则选择该页面进行替换。
三、实验过程本次实验采用Python语言实现页面置换算法，并使用样例进行测试。
1、FIFO算法实现FIFO算法的实现非常简单，只需要用一个队列来维护已经在内存中的页面，当需要置换页面时，选择队列的第一个元素即可。
代码如下：```pythonfrom collections import dequeclass FIFO:def __init__(self, frame_num):self.frame_num = frame_numself.frames = deque(maxlen=frame_num)def access(self, page):if page in self.frames:return Falseif len(self.frames) >= self.frame_num:self.frames.popleft()self.frames.append(page)return True```2、LRU算法实现LRU算法的实现需要维护一个记录页面使用时间的链表或队列。
页面置换算法实验(内含完整代码)
实验二存储管理一、实验目的通过模拟实现请求页式存储管理的几种基本页面置换算法，了解虚拟存储技术的特点，掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想和实现过程，并比较它们的效率。
二、实验内容基于一个虚拟存储区和内存工作区，设计下述算法并计算访问命中率。
1、最佳淘汰算法（OPT）2、先进先出的算法（FIFO）3、最近最久未使用算法（LRU）4、简单时钟(钟表)算法（CLOCK）命中率＝１－页面失效次数／页地址流(序列)长度三、实验原理简述UNIX中，为了提高内存利用率，提供了内外存进程对换机制；内存空间的分配和回收均以页为单位进行；一个进程只需将其一部分（段或页）调入内存便可运行；还支持请求调页的存储管理方式。
当进程在运行中需要访问某部分程序和数据时，发现其所在页面不在内存，就立即提出请求（向CPU发出缺中断），由系统将其所需页面调入内存。
这种页面调入方式叫请求调页。
为实现请求调页，核心配置了四种数据结构：页表、页帧（框）号、访问位、修改位、有效位、保护位等。
当CPU接收到缺页中断信号，中断处理程序先保存现场，分析中断原因，转入缺页中断处理程序。
该程序通过查找页表，得到该页所在外存的物理块号。
如果此时内存未满，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，则须按某种置换算法从内存中选出一页准备换出，是否重新写盘由页表的修改位决定，然后将缺页调入，修改页表。
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。
整个页面的调入过程对用户是透明的。
四、算法描述本实验的程序设计基本上按照实验内容进行。
即使用srand( )和rand( )函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页地址流，并针对不同的算法计算出相应的命中率。
（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成：A：50%的指令是顺序执行的B：25%的指令是均匀分布在前地址部分C：25%的指令是均匀分布在后地址部分具体的实施方法是：A：在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点mB：顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令C：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’D：顺序执行一条指令，其地址为m’+1E：在后地址[m’+2，319]中随机选取一条指令并执行F：重复步骤A-E，直到320次指令（2）将指令序列变换为页地址流设：页面大小为1K；用户内存（页帧）容量为4页~32页；用户虚存容量为32K。
页面置换算法实验报告
页面置换算法实验报告页面置换算法实验报告一、实验目得: 设计与实现最佳置换算法、随机置换算法、先进先出置换算法、最近最久未使用置换算法、简单 Clock 置换算法及改进型 Cｌock 置换算法;通过支持页面访问序列随机发生实现有关算法得测试及性能比较、二、实验内容: 虚拟内存页面总数为 N,页号从 0 到N—1 物理内存由 M 个物理块组成页面访问序列串就是一个整数序列,整数得取值范围为 0 到 N - １、页面访问序列串中得每个元素 p 表示对页面 p 得一次访问页表用整数数组或结构数组来表示符合局部访问特性得随机生成算法 1.确定虚拟内存得尺寸Ｎ,工作集得起始位置 p,工作集中包含得页数e,工作集移动率ｍ(每处理 m 个页面访问则将起始位置 p ＋1),以及一个范围在 0 与１之间得值 t; 2.生成ｍ个取值范围在 p与ｐ + e 间得随机数,并记录到页面访问序列串中; 3.生成一个随机数 r,0 ≤ r ≤ 1; 4.如果 r 〈 t,则为 p 生成一个新值,否则 p = (p ＋１) mod N; 5.如果想继续加大页面访问序列串得长度,请返回第 2 步,否则结束。
三、实验环境: 操作系统:Wiｎｄows 7 软件:ＶＣ++6.0四、实验设计: 本实验包含六种算法,基本内容相差不太,在实现方面并没有用统一得数据结构实现,而就是根据不同算法得特点用不同得数据结构来实现: 1、最佳置换与随机置换所需操作不多,用整数数组模拟内存实现; 2、先进先出置换与最近最久未使用置换具有队列得特性,故用队列模拟内存来实现; 3、CLOCK 置换与改进得 CＬOＣＫ置换具有循环队列得特性,故用循环队列模拟内存实现; 4、所有算法都就是采用整数数组来模拟页面访问序列。
五、数据结构设计:／/页面访问序列数组: ｉnｔｒeｆ［ref_sｉze]; //内存数组: iｎt pｈy［phy_size］; //队列数据结构定义: tｙpeｄef sｔrｕｃt QＮoｄe// 构结据数列队义定ﻩ｛;aｔad tniﻩ struct QNｏde _ｎe_t; }QNodｅ,_ＱueuePtr; ｔypedｅｆ strｕct {QuｅuｅPtr ｆrｏnt; ﻩ／/头指针ﻩ //尾指针｝LinkQuｅuｅ; /／定;ｒaer rtPｅuｅuQﻩ义链表数据结构 typedeｆ struct LNoｄｅ //定义循环链表数据结构｛iｎt data;iｎt flag; ﻩ//访问位int modｉfy; ﻩ // 位改修ﻩ ;t_eｎ＊ｅdoNL tcuｒtsﻩ}LNｏde,＊LinｋLｉst; 六、主要函数说明:1、 voｉd seｔ_rａｎｄ_num// ;列数机随得性特部局有具生产ﻩ2、 int E_change_ＬNoｄｅ(LｉnkLisｔ &;L,inｔ e,iｎt i)//将链表Ｌ中序号为 i 得结点替换为内容为 e 得结点;3、ｂool Sｅａrch_ＬiｎkLisｔ(LinｋＬｉst ＆L,ｉnt e,ｉnｔ&;i)／／找到链表Ｌ中内容为ｅ得结点,并用 i 返回其位置,i=1 表示第一个非头结点,依次类推;4、 void Ｓeａrch_ＬＬ_Flａg(LiｎkLisｔ＆Ｌ,iｎt ＆i)//用 i 返回第一个 flag 为 0 得结点得位置,i＝1 表示第一个非头结点,以此类推;5、 voｉd Ｓeｔ_LL＿Ｆlag(LinkLｉsｔ &;L,int i) //设置链表Ｌ中得序号为ｉ得结点得ｆlaｇ标志为 1;6、 iｎt Ｓｅarch_ＬL＿ModifyClock(LinkLｉst ＆L,ｉnt &;moｄｉｆy_ｎｕm)／/找到改进得 CLOＣＫ算法所需要淘汰得页,用ｍodｉfｙ_nｕm 返回其位置; 此函数根据书上给得思路,第一遍扫描Ａ=０且 M=０得页面予以淘汰,若失败,则进行第二轮扫描 A=０且 M=１得页面,第二轮扫描时将所有访问过得页面得访问位Ａ置 0;若失败则重复上述两部;7、voｉd Sｅｔ＿LL_moｄｉfy(ＬｉｎｋLｉst ＆L,int i) //设置链表 L 中得序号为 i得结点得ｍodiｆy 标志为 1; 8、booｌ SearｃhQuｅｕe(LｉnｋQuｅｕe ＆Q,iｎｔ e,int ＆ｉ)//点结中Ｑ列队找寻ﻩdata 域等于ｅ得结点,并用 i 返回其在 Q 中得位置; 9、ｉnt getnum(iｎt a,int ｂ) ﻩﻩ //用ｂ返回元素ａ在被引用数列中得下一个位置 10、voｉd ORA ／/实现最佳置换算法,包括判断页面就是否在内存中、页面进内存、输出内存状态等内容; 11、ｖoid RＡＮDﻩ／/随机置换算法 12、void FＩＦO //ﻩ法算出先进先ﻩ1３、voiｄ LRＵﻩﻩ //最近最久未使用算法实现最近最久未使用算法得思想就是:判断待进入内存得页面,如果与内存中得第一个页面相同,则将它移到最后一个,即标志为最近使用得页;如果与内存中得第二个页面相同,则将它删除,并在队列尾部添加相同元素,即标志为最近使用得页; 、４１／)(KＣOＬC diｏvﻩ／法算 KＣOLC 现1５、ｖoid Ｍｏdifiｅｄ_Ｃlock ／/实现改进得 CLOCK 实ﻩﻩ算法 16、inｔｍain／/主函数,调用实现各算法得６个主要函数,并输出各算法得缺页率。
实验五 请求页式存储管理中常用页面置换算法模拟
else { cout<<"---输入有误，物理块数请选择1-10的数---"<<endl<<"请输入分配的物理块数的大小:"; cin>>Nsize; } } break; case 2: cout<<"请输入分配的物理块数的大小: "; cin>>Nsize; while(1) { if(Nsize>0&&Nsize<=10) { Init(QString,Nsize); cout<<"页面号引用串: "; for(i=0;i<Psize;i++) { cout<<QString[i]<<" "; } cout<<endl; cout<<"LRU算法结果如下:"<<endl; LRU(Nsize); BlockClear(Nsize); cout<<"----------------------"<<endl; system("pause"); system("cls");
void BlockClear(int Nsize) {//块清除 for(int i=0; i<Nsize; i++) { block[i].yemian = -1; block[i].biaoji = 0; } } /*主程序*/ void main(void) { int i,select,Nsize,QString[Psize]={0}; while(select) { cout<<"页面号引用串: "; for(i=0;i<20;i++) { cout<<QString[i]<<" "; } cout<<endl; cout<<"+******************************+"<<endl; cout<<"+------------欢迎--------------+"<<endl; cout<<"+--------页面置换算法----------+"<<endl; cout<<"+-----选择<1>应用FIFO算法------+"<<endl; cout<<"+-----选择<2>应用LRU算法-------+"<<endl; cout<<"+-----选择<3>应用OPT算法-------+"<<endl; cout<<"+---选择<4>插入新的页面号引用串+"<<endl; cout<<"+-------选择<0>退出------------+"<<endl;
页面置换算法实验报告
页面置换算法实验报告页面置换算法实验报告一、引言在计算机操作系统中，页面置换算法是一种重要的内存管理策略。
当物理内存不足以容纳所有需要运行的进程时，操作系统需要根据一定的算法将部分页面从内存中换出，以便为新的页面腾出空间。
本实验旨在通过实际操作，对比不同的页面置换算法在不同场景下的性能表现。
二、实验背景在计算机系统中，每个进程都有自己的虚拟内存空间，而物理内存空间是有限的。
当进程需要访问某个页面时，如果该页面不在物理内存中，就会发生缺页中断，操作系统需要根据页面置换算法选择一个页面将其换出，然后将需要访问的页面换入。
常见的页面置换算法有先进先出（FIFO）、最近最久未使用（LRU）、时钟（Clock）等。
三、实验目的本实验旨在通过模拟不同的页面置换算法，比较它们在不同情况下的缺页率和效率。
通过实验结果，评估各个算法在不同场景下的优劣，为实际系统的内存管理提供参考。
四、实验设计与方法本实验选择了三种常见的页面置换算法进行比较：FIFO、LRU和Clock。
我们使用C++编程语言模拟了一个简单的内存管理系统，并通过产生不同的访存序列来模拟不同的场景。
实验中，我们设置了不同的物理内存大小，访存序列长度和页面大小，以模拟不同的系统环境。
五、实验结果与分析在实验中，我们分别测试了FIFO、LRU和Clock算法在不同的系统环境下的表现。
通过统计不同算法的缺页率和运行时间，得出以下结论：1. FIFO算法FIFO算法是最简单的页面置换算法，它按照页面进入内存的顺序进行置换。
实验结果表明，FIFO算法在缺页率方面表现一般，特别是在访存序列具有局部性的情况下，其性能明显下降。
这是因为FIFO算法无法区分不同页面的重要性，可能会将经常使用的页面换出，导致缺页率升高。
2. LRU算法LRU算法是一种基于页面访问时间的置换算法，它认为最近被访问的页面很可能在未来会被再次访问。
实验结果表明，LRU算法在缺页率方面表现较好，特别是在访存序列具有较强的局部性时，其性能明显优于FIFO算法。
页面置换算法实验报告
页面置换算法实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过模拟页面置换算法的过程，了解不同算法的优缺点，掌握算法的实现方法，以及对算法的性能进行评估。
二、实验原理页面置换算法是操作系统中的一个重要概念，它是为了解决内存不足的问题而产生的。
当系统中的进程需要使用内存时，如果内存已经被占满，就需要将一些页面从内存中置换出去，以便为新的页面腾出空间。
页面置换算法就是用来决定哪些页面应该被置换出去的算法。
常见的页面置换算法有以下几种：1. 最佳置换算法（OPT）最佳置换算法是一种理论上的最优算法，它总是选择最长时间内不会被访问的页面进行置换。
但是，由于无法预测未来的页面访问情况，因此最佳置换算法无法在实际中使用。
2. 先进先出置换算法（FIFO）先进先出置换算法是一种简单的置换算法，它总是选择最先进入内存的页面进行置换。
但是，这种算法容易出现“抖动”现象，即频繁地将页面置换出去，然后再将其置换回来。
3. 最近最久未使用置换算法（LRU）最近最久未使用置换算法是一种比较常用的置换算法，它总是选择最长时间未被访问的页面进行置换。
这种算法可以避免“抖动”现象，但是实现起来比较复杂。
4. 时钟置换算法（Clock）时钟置换算法是一种改进的FIFO算法，它通过维护一个环形链表来实现页面置换。
当需要置换页面时，算法会从当前位置开始扫描链表，如果找到一个未被访问的页面，则将其置换出去。
如果扫描一圈后都没有找到未被访问的页面，则将当前位置的页面置换出去。
三、实验过程本次实验使用Python语言编写了一个页面置换算法模拟程序，可以模拟上述四种算法的过程，并输出算法的性能指标。
程序的主要流程如下：1. 读取输入文件，获取页面访问序列和内存大小等参数。
2. 根据选择的算法，初始化相应的数据结构。
3. 遍历页面访问序列，模拟页面置换的过程。
4. 输出算法的性能指标，包括缺页率、页面置换次数等。
下面分别介绍四种算法的实现方法。
1. 最佳置换算法（OPT）最佳置换算法需要预测未来的页面访问情况，因此需要遍历整个页面访问序列，找到最长时间内不会被访问的页面。
页面置换算法实验报告实验心得
页面置换算法实验报告实验心得
1. 实验背景
页面置换算法是操作系统中的重要概念，主要用于解决内存不足的问题。
它通过将当前不需要的页面从内存中移出，以腾出空间给即将到来的页面。
本次实验主要是通过模拟不同页面置换算法的过程，来更好地了解和掌握这些算法的实现原理及其优缺点。
2. 实验过程
本次实验中，我们使用了三种页面置换算法，分别是最优页面置换算法（OPT）、先进先出页面置换算法（FIFO）和最近最久未使用页面置换算法（LRU）。
在模拟的过程中，我们需要先给每个页面设置一个访问时间，然后根据不同算法的实现原理来决定哪个页面被置换出去。
通过实验，我们发现不同的算法在不同情况下的效果也会不同。
比如，当页面访问时间相对均匀分布时，FIFO算法的效果会比较好，而当页面访问时间存在一定规律性时，LRU算法的效果则会更好。
而OPT 算法则需要未来时间的信息，一般情况下难以实现，但是在某些特殊情况下，它也可以发挥出比较好的效果。
3. 实验心得
通过本次实验，我更深入地了解了页面置换算法的实现原理，学会了如何根据不同算法的特点来选择合适的算法来解决内存不足的问题。
在实验过程中，我也学会了如何使用Python编程语言来模拟不同算法的过程，提高了我的编程能力。
通过不断地调试和实验，我还学会了如何发现问题和解决问题的方法，这对我今后的学习和工作都大有裨益。
总之，本次实验不仅加深了我对操作系统中重要概念的理解，也提高了我的编程和分析问题的能力，让我对未来的学习和工作充满信心和热情。
页面置换算法实验报告
页面置换算法实验报告背景页面置换算法是计算机操作系统中的一个重要概念，它用于解决操作系统需要共享有限的物理内存资源给多个进程使用的问题。
在操作系统中，每个进程都有自己的虚拟地址空间，但实际的物理内存资源是有限的。
当物理内存不足时，操作系统需要根据一定的策略将一部分进程暂时从内存中移出，以便为其他进程让出空间，而后再从外存中将其重新加载到内存中。
这个过程就是页面置换。
页面置换算法有很多种，比如最优页面置换算法（Optimal）、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）等等。
不同的算法对于系统性能、响应时间等指标有着不同的影响，因此在实际应用中需要选择合适的算法来平衡各种需求。
本实验旨在通过模拟页面置换算法，并对不同算法进行性能分析，以便了解各种算法的优缺点，为实际系统的选择提供依据。
分析在实验中，我们选择了三种常用的页面置换算法，分别是FIFO、LRU和Optimal。
下面对这三种算法进行详细的分析和说明。
先进先出页面置换算法（FIFO）FIFO算法是最简单和最直观的页面置换算法。
它按照页面进入内存的顺序来选择被淘汰的页面。
当内存不足时，选择最早进入内存的页面进行置换，即将其从内存中移出。
FIFO算法不需要进行进一步的页面访问计算，只需要维护一个页面进入内存的队列即可，因此实现起来比较简单。
然而，由于FIFO算法没有考虑页面的访问频率和重要性，所以可能会导致被频繁访问的页面被淘汰出内存，从而影响系统的性能。
最近最久未使用页面置换算法（LRU）LRU算法是一种基于”最近使用原则”的页面置换算法。
它根据页面最近被访问的时间来选择被淘汰的页面。
当内存不足时，选择最长时间未被访问的页面进行置换，即将其从内存中移出。
LRU算法需要维护一个页面访问时间的记录，以便在需要置换时能够快速找到最近最久未使用的页面。
相比于FIFO算法，LRU算法更加合理地利用了页面的访问情况，但实现起来相对复杂一些。
操作系统实验-页面置换算法
四种页面置换算法一、实验原理：在存运行过程中，若其所要访问的页面不在存而需要把他们调入存，但存已经没有空闲空间时，为了保证该进程能正常运行，系统必须从存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中。
但应将那个页面调出，需根据一定的算法来确定。
通常，把选择换出页面的算法成为页面置换算法。
置换算法的好坏，将直接影响到系统的性能。
一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。
从理论上讲，应将那些以后不再会访问的页面置换出，或者把那些在较长时间不会在访问的页面调出。
目前存在着许多种置换算法（如FIFO，OPT，LRU），他们都试图更接近理论上的目标。
二、实验目的1．通过模拟实现几种基本页面置换的算法，了解虚拟存储技术的特点。
2．掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想，并至少用三种算法来模拟实现。
3．通过对几种置换算法页面的比较，来对比他们的优缺点，并通过比较更换频率来对比它们的效率。
三、实验分析在进程运行过程中，若其所访问的页面不存在存而需要把它们调入存，但存已无空闲时，为了保证该进程能够正常运行，系统必须从存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中。
但应调出哪个页面，需根据一定的算法来确定，算法的好坏，直接影响到系统的性能。
四、运行结果五、代码#include"stdafx.h"#define M 3 //物理页数#define N 20 //需要调入的页数typedef struct page {int num;int time;int temp;}Page; //物理页项，包括调入的页号和时间Page pp[M]; //M个物理页int queue1[20], queue2[20], queue3[20]; //记录置换的页int K = 0, S = 0, T = 0; //置换页数组的标识int pos = 0;//记录存在最长时间项int changenum = 0;int A[N];//初始化存页表项及存储存情况的空间void INIT(){int i;for (i = 0; i<M; i++){pp[i].num = -1;pp[i].time = 0;pp[i].temp = 0;} }//取得存中存在时间最久的位置int GetMax(){int max = -1;int i;for (i = 0; i<M; i++){if (pp[i].time > max){max = pp[i].time;pos = i;}}return pos;}//检查最长时间不使用页面int longestTime(int mxatimep,int temp) {int i;int max = -1;for (i = 0; i<M; i++){pp[i].temp = 0;}for (i = temp; i<N; i++){if (pp[0].temp == 1 && pp[1].temp == 1 && pp[2].temp == 1){ break;}if (pp[0].num != A[i]){pp[0].time++;if (pp[0].temp >= 1){pp[0].time--;}}else{pp[0].temp++;}if (pp[1].num != A[i]){pp[1].time++;if (pp[1].temp >= 1){pp[1].time--;}}else{pp[1].temp++;}if (pp[2].num != A[i]){pp[2].time++;if (pp[2].temp >= 1){pp[2].time--;}else{pp[2].temp++;}}for (i = 0; i<M; i++){if (pp[i].time>max){max = pp[i].time;pos = i;}}return pos;}//检查某页是否在存int Equation(int fold){int i;for (i = 0; i<M; i++){if (pp[i].num == fold)return i;}return -1;}//检查物理存是否已满,-1表满，其他不满int Check(){int i;for (i = 0; i<M; i++){if (pp[i].num == -1)return i;}return -1;}void FIFO(int fold,int temp){int i;int a, b, c;a = Equation(fold);//页已存在if (a != -1){}//页不存在else{b = Check();//存还有空闲if (b != -1){pp[b].num = fold;//存已满，需要置换else {c = GetMax();pp[c].num = fold;pp[c].time = 0;changenum++;}queue1[K++] = fold;}for (i = 0; i<M; i++){if (pp[i].num != -1){pp[i].time++;}}}void OPT(int fold,int temp){int a, b, c;a = Equation(fold);if (a == -1){//页不在存b = Check();//存还有空闲if (b != -1){pp[b].num = fold;}//存已满，需要置换else{c = longestTime(fold,temp);pp[c].num = fold;pp[c].time = 0;changenum++;}queue3[T++] = fold;}}void LRU(int fold,int temp){int i;int a, b;int p;a = Equation(fold);if (a != -1)//页已在存{//把此项移动到链表最后一项if (a == 2)//此项已经在最后，不需要做任何改动{}else{p = Equation(-1);if (p == -1)//链表是满的{for (; a<2; a++)pp[a].num = pp[a + 1].num;pp[2].num = fold;}else if (p <= 3)//链表不满{for (; a<p - 1; a++)pp[a].num = pp[a + 1].num;pp[a].num = fold;}}}else{b = Check();if (b != -1)//不满pp[b].num = fold;else{for (i = 0; i<2; i++)pp[i].num = pp[i + 1].num;pp[2].num = fold;changenum++;}queue2[S++] = fold;}}int_tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){int B[N];int i;INIT();changenum = 0;printf("请依次输入%d个页面号：\n", N);for (i = 0; i<N; i++){scanf_s("%d", &A[i]);}//OPTprintf("\n");printf("1.最佳置换算法（Opt）\n");INIT();changenum = 0;for (i = 0; i<N; i++){B[i] = A[i];}for (i = 0; i<N; i++){OPT(B[i], i);}printf("\n");printf("OPT算法，调入页面顺序为：");for (i = 0; i<T; i++)printf("%3d", queue3[i]);printf("\n页面置换次数为：%6d\n缺页率：%16.2f\n\n", changenum, (float)changenum / N); //FIFOprintf("2.先进先出页面置换算法（FIFO)\n");INIT();changenum = 0;for (i = 0; i<N; i++){B[i] = A[i];}for (i = 0; i<N; i++){FIFO(B[i], i);}printf("FIFO算法，调入页面顺序为：");for (i = 0; i<K; i++)printf("%3d", queue1[i]);printf("\n页面置换次数为：%6d\n缺页率：%16.2f\n\n", changenum, (float)changenum / N);//LRUprintf("3.最近最久未使用算法（LRU)\n");INIT();changenum = 0;for (i = 0; i<N; i++){B[i] = A[i];}for (i = 0; i<N; i++){LRU(B[i], i);}printf("LRU算法，调入页面顺序为：");for (i = 0; i<S; i++)printf("%3d", queue2[i]);printf("\n页面置换次数为：%6d\n缺页率：%16.2f\n\n", changenum, (float)changenum / N);printf("\n");printf("四种算法已全部执行完毕！\n");return 0;}。
页面置换算法-操作系统实验报告
页面置换算法实现一、实验目的（1）了解内存分页管理及调页策略（2）掌握一般常用的调度算法（3）学会各种存储分配算法的实现方法。
（4）了解页面大小和内存实际容量对命中率的影响。
（5）通过页面访问序列随机发生器实现对上述算法的测试及性能比较二、实验内容采用页式分配存储方案,通过分别计算不同算法的命中率来比较算法的优劣,同时也考虑页面大小及内存实际容量对命中率的影响,设计一个虚拟存储区和内存工作区,并使用下述算法来模拟实现页面的置换：1. 先进先出的算法（FIFO）(是最简单的页面置换算法)2. 最近最久未使用算法（LRU）3. 最佳置换算法（OPT）（理想置换算法）实验分析在进程运行过程中,若其所访问的页面不存在内存而需要把它们调入内存, 但内存已无空闲时,为了保证该进程能够正常运行,系统必须从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中。
但应调出哪个页面,需根据一定的算法来确定, 算法的好坏,直接影响到系统的性能。
一个好的页面置换算法,应该有较低的页面更换频率。
2.1 先进先出（FIFO ）页面置换算法当需要访问一个新的页面时,首先查看物理块中是否就有这个页面,若要查看的页面物理块中就有,则直接显示,不需要替换页面；如果要查看的页面物理块中没有,就需要寻找空闲物理块放入,若存在有空闲物理块,则将页面放入；若没有空闲物理块,则替换页面。
并将物理块中所有页面 timer++,是最简单的页面置换算法。
这种算法的基本思想是：当需要淘汰一个页面时,总是选择驻留主存时间最长的页面进行淘汰,即先进入主存的页面先淘汰。
其理由是：最早调入主存的页面不再被使用的可能性最大。
2.2 最近久未使用 (LRU) 置换算法的思路最近久未使用置换算法的替换规则,是根据页面调入内存后的使用情况来进行决策的。
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时间,当需淘汰一个页面的时候选择现有页面中其时间值最大的进行淘汰。
页面置换算法实践报告
页面置换算法实践报告页面置换算法（Page Replacement Algorithm）是操作系统中用于管理虚拟内存的重要算法之一。
其目的是在有限的物理内存空间中，将进程所需的页面加载到内存中，并根据一定的策略替换掉不再被使用的页面，以提高内存利用率和系统性能。
在本次实践报告中，我将重点介绍三种常见的页面置换算法：先进先出（FIFO）、最近最久未使用（LRU）和最不经常使用（LFU）。
先进先出（FIFO）算法是最简单的页面置换算法之一。
它根据页面进入内存的先后顺序进行页面置换。
当一个页面需要被替换时，选择最早进入内存的页面进行替换。
虽然FIFO算法的实现简单，但它无法很好地反映页面的使用频率和重要性，容易发生“缺页率抖动”的问题。
缺页率抖动指的是在某些场景下，缺页率会频繁地快速上升，然后又快速下降。
最近最久未使用（LRU）算法是一种基于页面历史访问记录的页面置换算法。
它认为最近被访问过的页面是最有可能在未来被访问的，因此选择最近最久未使用的页面进行替换。
LRU算法可以较为准确地反映页面的使用频率，避免了FIFO算法的缺点。
但由于需要记录页面的访问历史，因此实现相对复杂，需要额外的开销。
最不经常使用（LFU）算法是一种基于页面使用频率的页面置换算法。
它认为使用频率最低的页面是最不重要的，因此选择最不经常使用的页面进行替换。
LFU算法可以较好地反映页面的使用频率，对于一些热点页面和冷门页面的处理较为准确。
但由于需要记录页面的使用次数，因此实现相对复杂，需要额外的开销。
根据实际情况选择合适的页面置换算法对于系统的性能影响非常重要。
一般来说，FIFO算法比较适用于缺页率较低的情况，而LRU算法则适用于需要较高精确度的场景，而LFU算法则适用于需要特别关注页面使用频率的场景。
在实践中，我们可以使用模拟算法来进行页面置换算法的实验。
通过构造不同的页面访问序列，我们可以测试不同算法的效果并进行比较。
在实验过程中，我们可以观察不同算法的缺页率、替换次数、访问延迟等指标，以评估算法的性能。
页面置换算法实验报告实验心得
页面置换算法实验报告实验心得
一、实验背景
页面置换算法是操作系统中的一个重要概念，是内存管理机制的核心内容之一。
页面置换算法是为了解决内存有限的问题，通过将不常用的页面换出，腾出空间给新的页面使用。
页面置换算法有多种，如LRU、FIFO、Clock等。
本次实验主要研究这几种置换算法的实现原理并通过编程实现。
二、实验过程
本次实验首先通过查阅相关资料了解了LRU、FIFO、Clock等页面置换算法的实现原理。
在了解了原理之后，我们通过使用Python语言编写程序来模拟这些算法的实现。
实验中，我们首先编写了一段程序来生成一个不同大小的访问页面序列，并将生成的页面序列分别输入到LRU、FIFO、Clock算法的模拟程序中，观察算法的置换效果，并通过比较不同算法的置换效果来评估各个算法的优劣。
三、实验结果
通过实验，我们观察到在不同的访问页面序列下，各个算法的置换效果都有所不同。
在某些情况下，FIFO算法的置换效果最好，而在
其他情况下，LRU算法的置换效果最佳。
同时，在一些场景下，Clock算法的置换效果也不错。
这说明不同的页面置换算法对于不同的内存使用情况有着不同的适用性。
四、实验心得
通过本次实验，我们深入了解了页面置换算法的实现原理，并通过编程实现了这些算法。
通过实验，我们发现在不同的场景下，不同的页面置换算法的效果会有所不同。
因此，在实际应用中，我们需要考虑内存使用情况，选择最适合的页面置换算法来提高内存利用率和程序性能。
同时，通过这次实验，我们也了解了Python编程的基本语法和常用库的使用方法，对我们的编程能力有了一定的提高。
页面置换算法 实验报告
综合性实验报告一、实验目的1.学习常见的4种页面置换算法：最佳置换算法（OPT），先进先出页面置换算法（FIFO），最近最久未使用页面算法（LRU），最少使用置换算法（LFU）。
2.编写函数并计算输出上述各种算法的命中率。
二、总体设计（设计原理、设计方案及流程等）设计原理：OPT页面置换算法OPT所选择被淘汰的页面是已调入内存，且在以后永不使用的，或是在最长时间内不再被访问的页面。
因此如何找出这样的页面是该算法的关键。
可为每个页面设置一个步长变量，其初值为一足够大的数，对于不在内存的页面，将其值重置为零，对于位于内存的页面，其值重置为当前访问页面与之后首次出现该页面时两者之间的距离，因此该值越大表示该页是在最长时间内不再被访问的页面，可以选择其作为换出页面。
FIFO页面置换算法FIFO总是选择最先进入内存的页面予以淘汰，因此可设置一个先进先出的忙页帧队列，新调入内存的页面挂在该队列的尾部，而当无空闲页帧时，可从该队列首部取下一个页帧作为空闲页帧，进而调入所需页面。
LRU页面置换算法LRU是根据页面调入内存后的使用情况进行决策的，它利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似，选择最近最久未使用的页面予以淘汰。
该算法主要借助于页面结构中的访问时间time来实现，time记录了一个页面上次的访问时间，因此，当须淘汰一个页面时，选择处于内存的页面中其time值最小的页面，即最近最久未使用的页面予以淘汰。
LFU页面置换算法LFU要求为每个页面配置一个计数器（即页面结构中的counter），一旦某页被访问，则将其计数器的值加1，在需要选择一页置换时，则将选择其计数器值最小的页面，即内存中访问次数最少的页面进行淘汰。
设计流程：1.通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。
2.指令序列变换成页地址流3.计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。
4.在主函数中生成要求的指令序列，并将其转换成页地址流；在不同的内存容量下调用上述函数使其计算并输出相应的命中率。
计算机操作系统页面置换算法实验
计算机操作系统实验报告实验题目：页面置换算法院系：公共管理学院班级：信息管理与信息系统一班姓名：周晨妍学号：2014190314指导老师：匡林爱日期：2015年11月22日一．题目要求：设计一个虚拟存储区和内存工作区，编程序演示下述算法的具体实现过程，并计算访问命中率：要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现1) 最佳置换算法(OPT)：将以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面换出。
2) 先进先出算法(FIFO)：淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。
3) 最近最久未使用算法(LRU)：淘汰最近最久未被使用的页面。
4)时钟页面置换算法(Clock)二．实验目的：1、用C语言编写OPT、FIFO、LRU，Clock四种置换算法。
2、熟悉内存分页管理策略。
3、了解页面置换的算法。
4、掌握一般常用的调度算法。
5、根据方案使算法得以模拟实现。
6、锻炼知识的运用能力和实践能力。
三．相关知识：1．虚拟存储器的引入：局部性原理：程序在执行时在一较短时间内仅限于某个部分；相应的，它所访问的存储空间也局限于某个区域，它主要表现在以下两个方面：时间局限性和空间局限性。
2．虚拟存储器的定义：虚拟存储器是只具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。
3．虚拟存储器的实现方式：分页请求系统，它是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页面形式虚拟存储系统。
请求分段系统，它是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能后，所形成的段式虚拟存储系统。
4．页面分配：平均分配算法，是将系统中所有可供分配的物理块，平均分配给各个进程。
按比例分配算法，根据进程的大小按比例分配物理块。
考虑优先的分配算法，把内存中可供分配的所有物理块分成两部分：一部分按比例地分配给各进程；另一部分则根据个进程的优先权，适当的增加其相应份额后，分配给各进程。
实验5页面置换算法
实验5页面置换算法实验5. 请求页式存储管理的模拟实验内容:熟悉虚拟存管理的各种页面置换算法，并编写模拟程序实现请求页式存储管理的页面置换算法----最近最久未使用算法（LRU），要求在每次产生置换时显示页面分配状态和缺页率。
实验要求：1、运行给出的实验程序，查看执行情况，进而分析算法的执行过程，在理解FIFO页面置换算法后，给出最近最久未使用算法（LRU）置换算法的模拟程序实现，并集成到参考程序中。
2、执行2个页面置换模拟程序，分析缺页率的情况。
最好页框数和访问序列长度可调节，在使用同一组访问序列数据的情况下，改变页框数并执行2个页面置换模拟程序，查看缺页率的变化（参考实验4，这里应该包括产生地址访问序列和2个算法选项）。
3、在每次产生置换时要求显示分配状态和缺页率。
程序的地址访问序列通过随机数产生，要求具有足够的长度。
最好页框数和访问序列长度可调节。
参考程序(FIFO页面置换算法)：#include "windows.h"#include#include#include#include#include#includevoid initialize();void createps();void displayinfo();void fifo();int findpage();int invalidcount = 0; // 缺页次数int vpoint; //页面访问指针int pageframe[10]; // 分配的页框，假定固定为6物理块, 编写时可以设置一个变量// 来随时改变分配的页框数int rpoint; //页面替换指针int inpflag; //缺页标志，0为不缺页，1为缺页//页面信息结构struct PageInfo{int serial[100]; // 模拟的最大访问页面数，实际控制在20以上int flag; // 标志位，0表示无页面访问数据int diseffect; // 缺页次数int total_pf; // 分配的页框数int total_pn; // 访问页面序列长度} pf_info;/////////////////////////////////////////////////////////////////// //////// 随机生成访问序列，这里作了简化，页面在16页以内void createps(void ){s,i;intsrand(rand()); //初始化随机数队列的"种子"initialize();s=((float) rand() / 32767) * 50 + 40; // 随机产生页面序列长度s;=pf_info.total_pn//产生随机访问序列for(i=0;i<s;i++)< p="">{rand() / 32767) * 16 ;pf_info.serial[i]=((float)}}/////////////////////////////////////////////////////////////////// /////// 显示当前状态及缺页情况void displayinfo(void){ int i,n;if(vpoint==0){ printf("\n=============页面访问序列=============\n"); for(i=0; i<="" p="">{ printf("%4d",pf_info.serial[i]);if ((i+1) % 10 ==0) printf("\n");}printf("\n================================ ======\n");}printf("访问%3d : 内存<",pf_info.serial[vpoint]);for(n=0;n<6;n++) // 页框信息if (pageframe[n] >=0)printf("%3d",pageframe[n]);elseprintf(" ");printf(" >");if(inpflag==1){ printf(" ==>缺页 ");printf("缺页率%3.1f",(float)(pf_info.diseffect)*100.00/vpoint);}printf("\n");}/////////////////////////////////////////////////////////////////// /////// 查找页面是否在内存，1为在内存，0为不在即缺页int findpage(int page){n;intfor(n=0;n<6;n++)if (pageframe[n]==page ){ inpflag=0 ; return 1;}//页面不存在，缺页inpflag=1;return 0;}/////////////////////////////////////////////////////////////////// /////// FIFO页面置换算法void fifo(void){int n,count,pstate;rpoint=0; // 页面替换指针invalidcount = 0; // 缺页数初始化为0createps(); // 随机生成访问序列count=0; // 是否装满6个页框//pstatefor(n=0;n<6;n++) // 清除页框信息pageframe[n]=-1;inpflag=0;for(vpoint=0;vpoint<="">{ pstate=findpage(pf_info.serial[vpoint]); 开始时不计算缺页//if(count<6){页不存在则装入页面if(pstate==0)//{pageframe[rpoint]=pf_info.serial[vpoint]; 6;%rpoint=(rpoint+1)count++;}}正常缺页置换else//{页不存在则置换页面if(pstate==0)//{pageframe[rpoint]=pf_info.serial[vpoint]; %rpoint=(rpoint+1)//缺页次数加1 pf_info.diseffect=pf_info.diseffect+1;}}Sleep(1000);displayinfo(); // 显示当前状态} // 置换算法循环结束_getch();return;}/////////////////////////////////////////////////////////////////// //初始化相关数据结构void initialize(){i;intinpflag=0;=0;pf_info.diseffectpf_info.flag=0;pf_info.total_pf =8; //可以使用随机数产生，这里简化为固定清空页面序列for(i=0;i<100;i++)//{pf_info.serial[i]=-1;}/////////////////////////////////////////////////////////////////// //主函数int main(int argc, char* argv[]){char ch;system("cls") ;while ( true ){printf("***********************************\n");printf(" 1: FIFO页面置算法 \n") ;printf(" 2: 退出\n") ;printf("***********************************\n");printf( "Enter your choice (1 or 2): ");do{ //如果输入信息不正确，继续输入ch = (char)_getch() ;} while(ch != '1' && ch != '2');if(ch == '2') //选择3，退出return 0;else //选择2，FIFOfifo();system("cls") ;}//结束printf("\nPress Any Key To Continue:");_getch() ;return 0;}</s;i++)<>。
实验五虚拟内存页面置换算法
实验五虚拟内存页⾯置换算法实验五虚拟内存页⾯置换算法⼀：实验⽬的通过这次实验，加深对虚拟内存页⾯置换概念的理解，进⼀步掌握先进先出FIFO、最佳置换OPI和最近最久未使⽤LRU页⾯置换算法的实现⽅法。
⼆：实验内容问题描述：设计程序模拟先进先出FIFO、最佳置换OPI和最近最久未使⽤LRU页⾯置换算法的⼯作过程。
假设内存中分配给每个进程的最⼩物理块数为m，在进程运⾏过程中要访问的页⾯个数为n，页⾯访问序列为P1, … ,P n，分别利⽤不同的页⾯置换算法调度进程的页⾯访问序列，给出页⾯访问序列的置换过程，计算每种算法缺页次数和缺页率。
程序要求：1）利⽤先进先出FIFO、最佳置换OPI和最近最久未使⽤LRU三种页⾯置换算法模拟页⾯访问过程。
2）模拟三种算法的页⾯置换过程，给出每个页⾯访问时的内存分配情况。
3）输⼊：最⼩物理块数m，页⾯个数n，页⾯访问序列P1, … ,P n，算法选择1-FIFO，2-OPI，3-LRU。
4）输出：每种算法的缺页次数和缺页率。
实现提⽰：⽤C++语⾔实现提⽰：1）程序中变量定义参考如下：int PageOrder[MaxNumber];int Time[MaxNumber];int Simulate[MaxNumber][MaxNumber];int PageCount[MaxNumber];int PageNum,LackNum,PageMin;double LackPageRate;bool found;2）页⾯置换的实现过程如下：变量初始化；接收⽤户输⼊最⼩物理块数m，页⾯个数n，页⾯序列P1, … ,P n，选择算法1-FIFO，2-OPI，3-LRU；根据⽤户选择的算法进⾏页⾯的分配和置换，输出页⾯置换算法的模拟过程；计算选择算法的缺页次数和缺页率；输出选择算法的缺页次数和缺页率。
三：概要设计输⼊函数void input()初始化函数void Initial()最佳置换算法的函数void OPI()最近最久未使⽤置换算法void LRU()主函数void main(){input();int s=0;while(s!=4){cout<<"请选择算法："<cout<<"1：先进先出；2：最佳值换算法；3：最近最久未使⽤置换算法；4：退出"< cin>>s;switch(s){case 1:FIFO();show();break;case 2:OPI();show();break;case 3:LRU();show();break;case 4:return;default:cout<<"输⼊数字不对，请重新输⼊：";break;}}}页⾯数列7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1系统为进程分配的物理块：3输出结果如截图所⽰：先进先出算法：2.最佳置换算法3.LRU算法说明：—1表⽰的是物理块中没有页⾯。
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实验5 页面置换算法一、实验题目：页面置换算法（请求分页）二、实验目的：进一步理解父子进程之间的关系。
1）理解内存页面调度的机理。
2）掌握页面置换算法的实现方法。
3）通过实验比较不同调度算法的优劣。
4）培养综合运用所学知识的能力。
页面置换算法是虚拟存储管理实现的关键，通过本次试验理解内存页面调度的机制，在模拟实现FIFO、LRU等经典页面置换算法的基础上，比较各种置换算法的效率及优缺点，从而了解虚拟存储实现的过程。
将不同的置换算法放在不同的子进程中加以模拟，培养综合运用所学知识的能力。
三、实验内容及要求这是一个综合型实验，要求在掌握父子进程并发执行机制和内存页面置换算法的基础上，能综合运用这两方面的知识，自行编制程序。
程序涉及一个父进程和两个子进程。
父进程使用rand()函数随机产生若干随机数，经过处理后，存于一数组Acess_Series[]中，作为内存页面访问的序列。
两个子进程根据这个访问序列，分别采用FIFO和LRU两种不同的页面置换算法对内存页面进行调度。
要求：1）每个子进程应能反映出页面置换的过程，并统计页面置换算法的命中或缺页情况。
设缺页的次数为diseffect。
总的页面访问次数为total_instruction。
缺页率= disaffect/total_instruction命中率= 1- disaffect/total_instruction2）将为进程分配的内存页面数mframe 作为程序的参数，通过多次运行程序，说明FIFO算法存在的Belady现象。
四、程序流程图开始创建子进程1创建子进程2结束子进程1命中？N内存页面满？Y 最先进入的进程退出内存页面N当前调入页面进入内存页面Y 命中次数+1N逻辑页面读完？退出Y子进程2命中？N内存页面满？Y 被访问次数最少的进程退出内存页面N当前调入页面进入内存页面Y 命中次数+1，命中页面访问数+1N逻辑页面读完？退出Y五、运行结果及其说明FIFO:LRU:：六、回答以下问题：①父进程、子进程之间的并发执行的过程父进程与子进程之间的并发执行宏观并行，微观串行。
从宏观来说，父进程创建子进程1，子进程1和父进程同时执行，直到父进程创建子进程2遇到wait()函数挂机为止，当子进程1结束父进程和子进程2并发执行到再次遇见wait()函数是挂起等待子进程2结束，到子进程2结束返回父进程父进程继续执行至结束。
从微观来说，父进程先执行至创建子进程1，接下来父进程挂起执行子进程1知道子进程1结束回到父进程；父进程继续执行到创建子进程2再次挂起，执行子进程2，直到子进程2结束回到父进程继续执行至结束。
②通过完成实验，根据你的体会，阐述虚拟存储器的原理。
虚拟存储器实际上是用来解决作业大而内存小的问题，他通过页面置换算法来提供远大于内存地址空间的地址范围，针对不同的程序将不同的数据页面读取到虚拟存储器中用来实现。
③写出FIFO算法中出现Belady现象的内存页面访问序列。
4个内存页面数：序列2 2 5 3 3 1 3 1 2 5 5 2 6次命中，命中率为0.53个内存页面数：序列2 1 3 2 1 4 3 1 3 1 5 5 7次命中，命中率为0.58 七、程序源代码、文档注释及文字说明#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <stdlib.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <error.h>#include <wait.h>#include <unistd.h>#define max_Frame 12#define Frame 2main(){srand(time(0));int pid1, pid2, fd[2], Acess_Series[12], temp;float effect, rate = 0;char str1[100], str2[100];struct M_Frame{int page_no;char flag;};struct M_Frame one_frame[4];one_frame[0].page_no = 0;one_frame[1].page_no = 0;one_frame[2].page_no = 0;one_frame[3].page_no = 0;effect = 0;int i = 0;printf("内存访问页面序列:");for (; i<12; i++){Acess_Series[i] = rand() % 5 + 1;printf("%d ", Acess_Series[i]);}while ((pid1 = fork()) == -1);if (pid1 == 0){int no = 0;int pno = 0;printf("FIFO页面置换算法:\n");for (; no<12; no++){printf("调入的页面号是%d ", Acess_Series[no]);int k = 0;for (; k <= Frame; k++){if (one_frame[k].page_no == Acess_Series[no]) { effect++; printf("命中\n"); break; }if (one_frame[k].page_no == 0){one_frame[k].page_no = Acess_Series[no];printf("未命中\n");break;}if (k == Frame){int j = 1;for (; j <= Frame; j++){one_frame[j - 1].page_no = one_frame[j].page_no;}one_frame[Frame].page_no = Acess_Series[no];printf("未命中\n");}}printf("内存情况为:%d |%d |%d |%d\n", one_frame[0].page_no, one_frame[1].page_no, one_frame[2].page_no, one_frame[3].page_no);}rate = effect / 12;printf("命中次数：%f\n", effect);printf("命中率：%f\n", rate);}else{while ((pid2 = fork()) == -1);if (pid2 == 0){int no = 0;int pno = 0;one_frame[0].page_no = 0;one_frame[1].page_no = 0;one_frame[2].page_no = 0;one_frame[3].page_no = 0;for (; no<12; no++){printf("调入的页面号是%d ", Acess_Series[no]);int k = 0;for (; k <= Frame; k++){if (one_frame[k].page_no == Acess_Series[no]){int t = k;for (; t <= Frame; t++){if (t == Frame&&one_frame[t].page_no != 0){temp = one_frame[t].page_no; one_frame[t].page_no = one_frame[k].page_no; one_frame[k].page_no = temp;}if (one_frame[t].page_no == 0){temp = one_frame[t - 1].page_no; one_frame[t - 1].page_no = one_frame[k].page_no; one_frame[k].page_no = temp;}}effect++; printf("命中\n"); break;}if (one_frame[k].page_no == 0){one_frame[k].page_no = Acess_Series[no];printf("未命中\n");break;}if (k == Frame){int j = 1;for (; j <= Frame; j++){one_frame[j - 1].page_no = one_frame[j].page_no;}one_frame[Frame].page_no = Acess_Series[no];printf("未命中\n");}}printf("内存情况为:%d |%d |%d |%d\n", one_frame[0].page_no, one_frame[1].page_no, one_frame[2].page_no, one_frame[3].page_no);}rate = effect / 12;printf("命中次数：%f\n", effect);printf("命中率：%f\n", rate);}wait(0);exit(0);}}。