请求调页存储管理方式的模拟
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实验3请求调页存储管理方式的模拟
1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，加深对请求调页系统的原理和实现过程的理解。
2实验内容
（1）假设每个页面中可存放10条指令，分配给一作业的内存块数为4。
（2）模拟一作业的执行过程。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经在内存中，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个内存块中均已装入该作业，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条指令执行完毕后，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OPT、FIFO和LRU算法。
（4）作业中指令的访问次序按下述原则生成：
•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%的指令时均匀分布在后地址部分。
代码：
package mainDart;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
public class FIFO {
private static int times=0;//记录置换内存页面的次数
/**
* 随机产生0~319之间的数
* 产生320条指令
*
* @return 包含320条指令的数组
*/
public static int[] productNumber()
{
int order[] = new int[320];//数组存储的数字表示指令
Random rand = new Random();
for(int i=0;i<320;i++)
{
if(i%4==0)
{
order[i]=rand.nextInt(319); //0<=order<319
}
else if(i%4==1)
{
order[i]=order[i-1]+1;//1<=order<320
}
else if(i%4==2)
{
order[i]= rand.nextInt(order[i-1]);
}
else if(i%4==3)
{
order[i]=order[i-1]+rand.nextInt(320-order[i-1]);
}
}
return order;
}
/**
* 打印链表
* @param list
*/
public static void printList(List
{
for(int temt:list)
{
System.out.print(temt+"\t");
}
System.out.println();
}
/**
* 先进先出算法
* 总是淘汰最先进入内存的页面
* 在实现的时候，记录上一次所替换的页面在内存的下标，则本次要替换的位置就是上次下标+1的位置，并且下标是0~3循环的
* @param memoryNum
* @param page
*/
public static void FIFOChangePage(List
{
int index = FIFOChangePage(memoryNum,page,++times);
memoryNum.remove(index);
memoryNum.add(index, page);
}
/**
* 返回本次替换的页面在内存中的位置
* @param memoryNum
* @param page
* @param times记录替换页面的次数，第一次替换的是内存第0个单元* @return
*/
public static int FIFOChangePage(List
if(times==1)
{
return 0;
}
int index = (FIFOChangePage(memoryNum,page,times-1)+1)%4;
return index;
}
public static void main(String[] args) {
int[] order = productNumber();
System.out.println("320条随机指令数：");
for(int i =0;i { System.out.print(order[i]+"\t"); if((i+1)%10==0) { System.out.println(); } } List int count=0;//记录缺页次数 for(int i=0;i<320;i++) { int page = order[i]/10; if(memoryNum.contains(page)) //若该指令所在页面已经在内存，输出该页面所在内存块的号 { } else//没在内存，发生缺页，需要判断内存块是否存满， { if(memoryNum.size()<4) //内存没满，直接将所需页面调入内存 { memoryNum.add(page); } else//内存存满，需要调用页面置换算法，进行页面置换 { FIFOChangePage(memoryNum,page);//先进先出算法 } count++;//记录缺页次数 } printList(memoryNum);//打印内存所调入页面的情况 } System.out.println("缺页率："+(double)count/320); } } package mainDart;