虚拟内存页面置换算法实验报告

1、软 件 学 院上机实验报告课程名称： 操作系统原理实验项目：虚拟内存页面置换算法实 验 室：地狱 018姓名 :死神 学 号：专业班级 : 实验时间： 2015/12 13实验成绩评阅教师实验目得及要求通过这次实验，加深对虚拟内存页面置换概念得理解 , 进一步掌握先进先出 FIF 、最佳置换 PI 与最近最久未使用 RU页面置换算法得实现方法。 结合 Lux 得内 层得分析方法查瞧内存得分配过程及 linu ke nel 得内存管理机制二、实验性质设计性三、实验学时4 学时四、实验环境实验环境、实验环境： C 与 +程序设计学习与实验系统2、知识准备 :（）使用 Linu 得基本命令；（2）了

2、解 Li x v tat 、fre 、to 等命令查瞧 inu 系统得 内存分配情况；（3） 掌握虚拟内存页面置换算法 F O等基本算法理论。五、实验内容及步骤假设有个进程分别在 T1, , 时刻到达系统，它们需要得服务时间分别为 S1， ,S 。分别采用先来先服务 FCS 与短作业优先 SJF进程调度算法进行调度， 计算每个进程得完成时间、 周转时间与带权周转时间 , 并且统计 n 个进程得平均周转时间 与平均带权周转时间。步骤通过已知最小物理块数、页面个数、页面访问序列、及采用置换方式可以得出页面 置换得缺页次数与缺页率，及每次缺页时物理块中存储。输入得形式 ?in PagOrder M

3、xNumbr ；/ 页面序列t aeNm，LacNum=,BlockN ; 页面个数，缺页次数 , 最小 物理块数2、 输出得形式doub e LackPa Rte / 缺页率缺页个数每次缺页时物理块中存储 程序所能达到得功能模拟先进先出 FFO、最佳置换 OP与最近最久未使用 LR页面置换算法得工作过 程. 假设内存中分配给每个进程得最小物理块数为， 在进程运行过程中要访问得页面个 数为 n，页面访问序列为 1, ，n, 分别利用不同得页面置换算法调度进程得页面 访问序列，给出页面访问序列得置换过程， 计算每种算法缺页次数与缺页率。 测试数据 , 包括正确得输入及其输出结果与含有错误得输入及

4、其输出结果。程序中用到得所有抽象数据类型得定义、主程序得流程以及各程序模块之间得层次 （调用 ） 关系 .in Pag Orde MaxNum er ;/ 页面序列int geCo ntMax mer=0 ；/ 计算内存内数据离下一次出现得距离int P eNum,LackNu 0， cNum;/ 页面个数 , 缺页次数, 最小物理 块数dou La kP eRa e 0；bool nd ls ;六、实验数据及结果分析运行截图：图、 1图、 2图、 3七、实验总结这次试验 , 让我加深了对虚拟内存页面置换算法得理解， 进一步掌握先进先出 FIFO、 最佳置换 OI 与最近最久未使用 LU页面置

5、换算法得实现方法。熟悉 Linu 需要经过 大量得实验、改进与思考，在编写代码得过程中遇到了一些问题要积极面对并通过讨论 上网或者问老师解决。通过这次试验我了解了虚拟内存置换算法得一些知识 ,就是我对于 所学习得专业知识得到了更好得巩固与提升。附录源程序清单iclude i eamusing namespace ;#inxNumbr 100void OI（int PgeO d MaxNu ber ,i t PeContMx umber，? int Pag m,n LackNum，int lockNum ， double Lac g ate,bol ound）nt mo leMaxNumber

6、；it s m 0；int i，j，k,;f r（i=0;iBlockNum;i +） /将内存填满modue = a e deri；? u ;? fr（j=0；ji；+）cumodulej” ;? co tendl；LackNu = o kNum；fo（i=BlockNu；iageNum；i+）fond=false;f r（j=0;lock； j + ） /遍历已存储 ,判断就是否缺页?次出现得距离? ?f （module = g Order ） fo nd=true;brea;?if （found=fase）/缺页 ,选择替换or（j； lock m；j+） /计算内存内数据离下 PgC

7、nt =;o（k=i； kPageNum;k+）i （ modulej ! Page derk）PageCuntj+；? else? r ak；n m x=PageC u t ;i t kn=0；for（j=0；jBlockNum;j +） /找出最大值if （ P eo j ax）? ? maxPag ountj ；? ?ki j；? ?modulekid=PgOrderi；?LackNum+ ；? for（ 0； m3;+）? cout modle ” ”；? cot l；?L kP geRate（ Lack u 1、 0）PageNum；cut "该算法缺页次数为： LackN

8、umed；l;*ber，ate，co t ”该算法缺页率为： LackP Rte*100 'en/* 先进先出置换算法vid FIFO(int Pag Ore M xN mber,int PCounaNu? int P Num，int LacNm，in BlockNum, doub e a kPage boo ound)int module xNumber ; it sum=0；int ，j，;for（=0;Blocum；+）/将内存填满modl PageOr e；? sum+；Pag Co nti= -i;? or（=0；< =； j+ ） cou << dulej

9、<< "； out<< enl;LackNu =BlockNum ；fo（ i BlocN m；i P geu ;i+） fou =f lse；or（ =0；j lockNu;j+ ）/遍历已存储，判断就是否缺页 ? f（module j= geOrderi）? foud=true； brek;if （found=fal ）/缺页，选择替换? i max agCount0 ； n ind= ；? fr（j=； BlockNum; +） /找出最大值 ?f（PgeContj >max）?mx=PgeCount ;?ki d=j；? fo（in k0;k&l

10、t;Blocu；+）/不就是最大值，则要 +1f（k！=kind）PagCuntk+；mouekd=PageOderi；Pageoutkid=；/ 替换之后已经查询得次数改为LackNum+;or（m=； m3；m+）co t m dulem” "?cou endl;?L kPage ate=（ ackNm* 、 0） / ag Nu；cout"该算法缺页次数为："LackNuenl；cu< <”该算法缺页率为:<<LackPgeRte0<< %'< <edl；* * * 最近最久未使用置换算法* * *vi

11、LRU（ntPaerdrMaxumb，int PeConaxNum r，? int ageNum,int LackN m,int Blkum，douleLcPaate,bool found）int moueM xNu er；insum 0;inti，j,m;for（=0；i<BockNum；i+）/将内存填满modue=PaeOdei;?s m+；ageCouti=3i；? or（j=0；j<=i； +）cout mdulej ” ”;?couendl;L ck um ocku;fo（ = l m； <PageNu ;i+ ）oud=ase;f（ j=；j<BlockN

12、um；j+）/遍历已存储 ,判断就是否缺页?if（module j=PageO der i ）?f und=tru； ag Cut =； /查询后，更改次数?or（i k=0;kBlocku； k+）?if （k！=j） geC u +；?b ;? if（oun=fals）缺页 ,选择替换?int ma=PgeCount；it kind=0；? for（j=0；jBckNm；j）/找出最大值? ? （ Pag ount j ax）? max=PgeCountj;?kid=;? for（ int k=0 ； kBloc um； +）?f（k！=ind）PagCoun +；? ? m duleki

13、nd PageOrderi ;PageConti0；/ 替换之后未查询得次数改为 0? LackN +;for（m0；3;+）?cotmodulm” "；? c endl;? LackPag Rate=（Lack m*1 、 0）/Pa eN m;o "该算法缺页次数为 :LackNmed；cou "该算法缺页率为： ” LackPgeRate100 '%' dl; int main （）itPage erMaNumer ；/页面序列inPaeContxum 0 ;/计算内存内数据离下一次出现得距离in Pag um，ackNu 0，BlocNum

14、;/页面个数 ,缺页次数，最小 物理块数?ou e L ckPage ate=0;bool fo d=false;?int c ioce=,chioe2,choce3; nt i=；? ile（chioce1=）?cot"就是否重新输入数据； 0:不输入,:重新输入 :"；c chio e2；if （ ho 2=）?cou " 请输入页面个数 : ”；?cin geNum;? out”请输入最小物理块数 "?inBloc Num；c ut”请输入页面序列： "endl； for（i=;aN； i+） ?cinPgeOrde;?cout请选择算法： 1-FIF， 2OI，3-LR： ”;?cin chioce3；i（ chioc3=1）IO(ag er,P gCount， PaeNum,LackNum， BlkN m， LackPageR te， foun ）;ese（ chio e3=