实验五 存储管理

实验五存储管理

1.实验目的：

存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。

本实验的目的是通过请求页式存储管理中页面置换算法的模拟设计，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：

设计程序实现下述三个算法，并计算下述算法的命中率。

A.OPTIMAL：最佳置换算法

B.FIFO：先进先出置换算法

C.LRU：最近最久未使用置换算法

[预备内容]

地址映射过程中，若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。以下分别是三个算法的设计思想。

OPTIMAL：最佳置换算法。其所选择的被淘汰页面，将是以后永不使用的，或是在未来最长时间内不再被访问的页面。

FIFO：先进先出置换算法。该算法总是淘汰最先进入内存的页面，既选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。

LRU ：最近最久未使用置换算法。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的时间T ，当须淘汰一个页面时，选择现有页面中其T 值最大的给予淘汰。在该实现中是选择Timer 值最大的淘汰。 2）举例即将被访问的页面如下 page

7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1

内存情况 Block

FIFO

OPT

……

……

……

LRU

具体实现：

7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1

Block

Block Block

参考程序如下： #include #define Bsize 3 #define Psize 20 typedef struct page {

int content;//页面号 int timer;//被访问标记 }page;

page block[Bsize];//物理块

FIFO

OPT

LRU

page page[Psize];//页面号串

void Init(void)

{//初始化

int QString[20]={7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1};

for(int i=0; i

{

block[i].content = -1;

block[i].timer = 0;

}

for(i=0; i

{

page[i].content = QString[i];

page[i].timer = 0;

}

}

int findSpace(void)

{//查找是否有空闲内存

for(int i=0; i

if(block[i].content == -1)

return i;//找到空闲内存，返回BLOCK中位置return -1;

}

int findExist(int curpage)

{//查找内存中是否有该页面

for(int i=0; i

if(block[i].content == page[curpage].content)

return i;//找到内存中有该页面，返回BLOCK中位置return -1;

}

int findReplace(void)

{//查找应予置换的页面，被置换的页面的Timer值最大int pos = 0;

for(int i=0; i

if(block[i].timer >= block[pos].timer)

pos = i;//找到应予置换页面，返回BLOCK中位置return pos;

}

void display(void)

{//显示

for(int i=0; i

if(block[i].content != -1)

cout<

cout<

}

void Optimal(void)

{//OPTIMAL算法

int exist,space,position ;

for(int i=0; i

{

exist = findExist(i);

if(exist != -1)

{ cout<<"不缺页"<

else

{

space = findSpace();

if(space != -1)

{block[space]=page[i];//block[space].content=page[i].content,block[spac e].timer=page[i].timer

display();

}

else

{//没有找到空闲分区，需找一个页面进行置换

for(int k=0; k

for(int j=i; j

{

if(block[k].content != page[j].content)

{ block[k].timer = 1000; }//将来不会用，设置TIMER为一个很大数

else

{

block[k].timer = j;

break;

}

}

position = findReplace();

block[position] = page[i];

display();

}

}

}

}

void LRU(void)

{//