请求页式存储管理中常用页面置换算法

计算机操作系统

实验报告课程名称计算机操作系统

实验项目名称请求页式存储管理中常用页面置换算法模拟学号20111214034 班级计1103

姓名韩瑶专业计算机科学与技术实验地点12J-661实验室

济南大学

信息科学与技术学院

2013年xx月xx日

一、实验概述

1. 实验名称

请求页式存储管理中常用页面置换算法管理

2. 实验目的

（1）了解内存分页管理策略

（2）掌握调页策略

（3）掌握一般常用的调度算法

（4）学会各种存储分配算法的实现方法。

（5）了解页面大小和内存实际容量对命中率的影响

3. 实验内容

（1）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；

（2）实现OPT 算法(最优置换算法) 、LRU 算法(Least Recently) 、FIFO 算法(First IN First Out)的模拟；

（3）使用某种编程语言模拟页面置换算法。

二、实验环境

C语言

三、实验过程

1. 设计思路和流程图

选择置换算法，先输入所有页面号，为系统分配物理块，依次进行置换

开始

载入页号序列，从第0个得到页号

将页号放入物理块中，编号加1

否

引用串编号大

于物理块数?

是

是

页号在物理块中?

是

根据选择的置换算法完成置换

是

页号序列载完?

是

结束

2. 算法实现

（1）OPT基本思想：

是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组next[mSIZE]记录物理块中对应页面的最后访问时间。每当发生缺页时，就从物理块中找出最后访问时间最大的页面，调出该页，换入所缺的页面。

（2）FIFO基本思想：

是用队列存储内存中的页面，队列的特点是先进先出，与该算法是一致的，所以每当发生缺页时，就从队头删除一页，而从队尾加入缺页。或者借助辅助数组time[mSIZE]记录物理块中对应页面的进入时间，每次需要置换时换出进入时间最小的页面。

(3)LRU基本思想：

是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组flag[10]标记页面的访问时间。每当使用页面时，刷新访问时间。发生缺页时，就从物理块中页面标记最小的一页，调出该页，换入所缺的页面。

3.源程序并附上注释

#include

#include

/*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);

/*主函数*/

void main()

{

int i,k,code;

system("color 0A");

designBy();

printf("┃请按任意键进行初始化操作... ┃\n");

printf("┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n");

printf(" >>>");

getch();

system("cls");

system("color 0B");

printf("请输入物理块的个数(M<=10)：");

scanf("%d",&mSIZE);

printf("请输入页面号引用串的个数(P<=100)：");

scanf("%d",&pSIZE);

puts("请依次输入页面号引用串(连续输入，无需隔开)：");

for(i=0;i

scanf("%1d",&page[i]);

download();

system("cls");

system("color 0E");

do{

puts("输入的页面号引用串为：");

for(k=0;k<=(pSIZE-1)/20;k++)

{

for(i=20*k;(i

{

if(((i+1)%20==0)||(((i+1)%20)&&(i==pSIZE-1)))

printf("%d\n",page[i]);

else

printf("%d ",page[i]);

}

}

printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *\n");

printf("* 请选择页面置换算法：\t\t\t *\n");

printf("* ----------------------------------------- *\n");

printf("* 1.先进先出(FIFO) 2.最近最久未使用(LRU) *\n");

printf("* 3.最佳(OPT) 4.退出*\n");

printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *\n");

printf("请选择操作：[ ]\b\b");

scanf("%d",&code);

switch(code)

{

case 1:

FIFO();

break;

case 2:

LRU();

break;

case 3: