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武夷學院綜合性實驗報告數(shù)學與計算機學院 計科專業(yè) 2011級（1）班 2013-2014學年第 一 學期學號姓名指導教師課程名稱操作系統(tǒng)實驗項目名稱存儲器管理頁面置換算法同組成員實驗地點瑞樟6-307實驗時間實驗目的與要求：通過模擬實現(xiàn)請求頁式存儲管理的幾種基本頁面置換算法，了解虛擬存儲技術的特點，掌握虛擬存儲請求頁式存儲管理中幾種基本頁面置換算法的基本思想和實現(xiàn)過程，并比較它們的效率。實驗原理及內(nèi)容：設計一個虛擬存儲區(qū)和內(nèi)存工作區(qū)，并使用下述算法計算訪問命中率。1最佳淘汰算法（OPT）2先進先出的算法（FIFO）3最近最久未使用算法（LRU）實驗設備與材料：1.硬件：PC機一臺2.軟件： Windows 操作系統(tǒng)、C 語言,My TC或Visual C+運行環(huán)境實驗方法與步驟：1.實驗思想: FIFO基本思想：是用隊列存儲內(nèi)存中的頁面，隊列的特點是先進先出，與該算法是一致的，所以每當發(fā)生缺頁時，就從隊頭刪除一頁，而從隊尾加入缺頁。或者借助輔助數(shù)組timemSIZE記錄物理塊中對應頁面的進入時間，每次需要置換時換出進入時間最小的頁面。LRU基本思想：是用一維數(shù)組pagepSIZE存儲頁面號序列，memerymSIZE是存儲裝入物理塊中的頁面。數(shù)組flag10標記頁面的訪問時間。每當使用頁面時，刷新訪問時間。發(fā)生缺頁時，就從物理塊中頁面標記最小的一頁，調(diào)出該頁，換入所缺的頁面。OPT基本思想：是用一維數(shù)組pagepSIZE存儲頁面號序列，memerymSIZE是存儲裝入物理塊中的頁面。數(shù)組nextmSIZE記錄物理塊中對應頁面的最后訪問時間。每當發(fā)生缺頁時，就從物理塊中找出最后訪問時間最大的頁面，調(diào)出該頁，換入所缺的頁面。2.實驗源程序： #include #include /*全局變量*/int mSIZE; /*物理塊數(shù)*/int pSIZE; /*頁面號引用串個數(shù)*/static int memery10=0; /*物理塊中的頁號*/static int page100=0; /*頁面號引用串*/static int temp10010=0; /*輔助數(shù)組*/*置換算法函數(shù)*/void FIFO();void LRU();void OPT();/*輔助函數(shù)*/void print(unsigned int t);void designBy();void download();void mDelay(unsigned int Delay);/*主函數(shù)*/void main() int i,k,code;system(color 0A);designBy();printf(請按任意鍵進行初始化操作. n);printf(n);printf( );getch();system(cls);system(color 0B);printf(請輸入物理塊的個數(shù)(M=10)：);scanf(%d,&mSIZE);printf(請輸入頁面號引用串的個數(shù)(P=100)：);scanf(%d,&pSIZE);puts(請依次輸入頁面號引用串(連續(xù)輸入，無需隔開)：);for(i=0;ipSIZE;i+) scanf(%1d,&pagei);download();system(cls);system(color 0E); do puts(輸入的頁面號引用串為：);for(k=0;k=(pSIZE-1)/20;k+)for(i=20*k;(ipSIZE)&(i);getch();system(cls); while (code!=4);getch();/*載入數(shù)據(jù)*/void download()int i;system(color 0D);printf(n);printf(正在載入數(shù)據(jù)，請稍候 !n);printf(n);printf(Loading.n);printf( O);for(i=0;i51;i+)printf(b);for(i=0;i);printf(nFinish.n載入成功，按任意鍵進入置換算法選擇界面：);getch();void print(unsigned int t)int i,j,k,l;int flag;for(k=0;k=(pSIZE-1)/20;k+)for(i=20*k;(ipSIZE)&(i20*(k+1);i+)if(i+1)%20=0)|(i+1)%20)&(i=pSIZE-1)printf(%dn,pagei);elseprintf(%d ,pagei);for(j=0;jmSIZE;j+)for(i=20*k;(imSIZE+20*k)&(i=j)printf( |%d|,tempij);elseprintf( | |);for(i=mSIZE+20*k;(ipSIZE)&(i20*(k+1);i+)for(flag=0,l=0;lmSIZE;l+)if(tempil=tempi-1l)flag+;if(flag=mSIZE)/*頁面在物理塊中*/printf( );elseprintf( |%d|,tempij);/*每行顯示20個*/if(i%20=0)continue;printf(n);printf(-n);printf(缺頁次數(shù)：%dtt,t+mSIZE);printf(缺頁率：%d/%dn,t+mSIZE,pSIZE);printf(置換次數(shù)：%dtt,t);printf(訪問命中率：%d%n,(pSIZE-(t+mSIZE)*100/pSIZE);printf(-n);/*先進先出頁面置換算法*/void FIFO() int memery10=0; int time10=0; /*記錄進入物理塊的時間*/ int i,j,k,m; int max=0; /*記錄換出頁*/ int count=0; /*記錄置換次數(shù)*/*前mSIZE個數(shù)直接放入*/ for(i=0;imSIZE;i+) memeryi=pagei; timei=i; for(j=0;jmSIZE;j+)tempij=memeryj; for(i=mSIZE;ipSIZE;i+) /*判斷新頁面號是否在物理塊中*/ for(j=0,k=0;jmSIZE;j+) if(memeryj!=pagei) k+; if(k=mSIZE) /*如果不在物理塊中*/ count+;/*計算換出頁*/ max=time0time1?0:1;for(m=2;mmSIZE;m+)if(timemtimemax)max=m; memerymax=pagei; timemax=i; /*記錄該頁進入物理塊的時間*/ for(j=0;jmSIZE;j+)tempij=memeryj; else for(j=0;jmSIZE;j+)tempij=memeryj; compute();print(count);/*最近最久未使用置換算法*/void LRU() int memery10=0; int flag10=0; /*記錄頁面的訪問時間*/ int i,j,k,m; int max=0; /*記錄換出頁*/ int count=0; /*記錄置換次數(shù)*/*前mSIZE個數(shù)直接放入*/ for(i=0;imSIZE;i+) memeryi=pagei; flagi=i; for(j=0;jmSIZE;j+)tempij=memeryj; for(i=mSIZE;ipSIZE;i+) /*判斷新頁面號是否在物理塊中*/ for(j=0,k=0;jmSIZE;j+) if(memeryj!=pagei) k+; else flagj=i; /*刷新該頁的訪問時間*/ if(k=mSIZE) /*如果不在物理塊中*/ count+;/*計算換出頁*/ max=flag0flag1?0:1;for(m=2;mmSIZE;m+)if(flagmflagmax)max=m; memerymax=pagei; flagmax=i; /*記錄該頁的訪問時間*/ for(j=0;jmSIZE;j+)tempij=memeryj; else for(j=0;jmSIZE;j+)tempij=memeryj; compute();print(count);/*最佳置換算法*/void OPT() int memery10=0; int next10=0; /*記錄下一次訪問時間*/ int i,j,k,l,m; int max; /*記錄換出頁*/ int count=0; /*記錄置換次數(shù)*/*前mSIZE個數(shù)直接放入*/ for(i=0;imSIZE;i+) memeryi=pagei; for(j=0;jmSIZE;j+)tempij=memeryj; for(i=mSIZE;ipSIZE;i+) /*判斷新頁面號是否在物理塊中*/ for(j=0,k=0;jmSIZE;j+) if(memeryj!=pagei) k+; if(k=mSIZE) /*如果不在物理塊中*/ count+;/*得到物理快中各頁下一次訪問時間*/for(m=0;mmSIZE;m+)for(l=i+1;l=next1?0:1;for(m=2;mnextmax)max=m;/*下一次訪問時間都為pSIZE,則置換物理塊中第一個*/memerymax=pagei;for(j=0;jmSIZE;j+)