操作系统课程设计页面置换算法(3)

2019-04-16 00:19

1.最佳置换算法(OPT)(理想置换算法) 2.先进现出置换算法(FIFO): 3.最近最久未使用(LRU)算法

4.Clock置换算法(LRU算法的近似实现) 5.最少使用(LFU)置换算法 6.页面缓冲置换算法

3.1.2关于页面置换算法模拟程序问题的产生

在各种存储器管理方式中,有一个共同的特点,即它们都要求将一个作业全部装入内存方能运行,但是有两种情况:(1) 有的作业很大,不能全部装入内存,致使作业无法运行;(2) 有大量作业要求运行,但内存容量不足以容纳所有这些作业。而虚拟内存技术正式从逻辑上扩充内存容量,将会解决以上两个问题。

从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中,通常,把选择换出的页面的算法称为页面置换算法(Page-Replacement Algorithms)。进而页面置换算法模拟程序能客观的将其工作原理展现在我们面前。

3.2.相关知识

3.2.1虚拟存储器的引入

局部性原理:程序在执行时在一较短时间内仅限于某个部分;相应的,它所访问的存储空间也局限于某个区域,它主要表现在以下两个方面:时间局限性和空间局限性。

3.2.2虚拟存储器的定义

虚拟存储器是只具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。

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3.2.3虚拟存储器的实现方式

分页请求系统,它是在分页系统的基础上,增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页面形式虚拟存储系统。

请求分段系统,它是在分段系统的基础上,增加了请求调段及分段置换功能后,所形成的段式虚拟存储系统。 3.2.4页面分配

平均分配算法,是将系统中所有可供分配的物理块,平均分配给各个进程。 按比例分配算法,根据进程的大小按比例分配物理块。

考虑优先的分配算法,把内存中可供分配的所有物理块分成两部分:一部分按比例地分配给各进程;另一部分则根据个进程的优先权,适当的增加其相应份额后,分配给各进程。

第4章 设计简介及设计方案论述

4.1程序运行平台

VC++6.0

具体操作如下:在VC++6.0的环境下准备用时钟函数调用库函数(#include )、 取时钟时间并存入t调用库函数(t=time(NULL))、 用时间t初始化随机数发生器调用 库函数(srand(t)返回一个1~10之间的随机数(x=rand( )+1) 。编写三种算法。

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4.2.设计思想

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:

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。

【特别声明】

若物理块中的页面都不再使用,则每次都置换物理块中第一个位置的页面。 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。

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。

4.3总体实验流程图

如图4-1所示:

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输入页面访问序列 取访问的页号 查页表 是 否 是否缺页? 置缺页标志flag为’*’ 按算法不同淘汰一页面 调入所访问的页面 图4-1程序流程图

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第5章 实验程序

5.1 FIFO算法

#include \#define n 20 #define m 4 void main() {

int ym[n],i,j,q,mem[m]={0},table[m][n]; char flag,f[n];

printf(\请输入页面访问序列\\n\); for(i=0;i

for(i=0;i

{

q=0;

while((ym[i]!=mem[q])&&(q!=m)) q++;

if(q==m) flag='*'; //缺页,则置标志flag为‘*’ else flag=' ';

if(flag=='*') {

for(j=m-1;j>0;j--) //淘汰最先调入的页面调入当前访问的

mem[j]=mem[j-1]; mem[0]=ym[i]; }

for(j=0;j

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