操作系统课程设计-页面置换算法C语颜.doc

发布时间：2022-06-03 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.14M 资料格式：doc 举报版权申诉

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七．运行结果：【运行环境——Visual C++ 6.0】 1. 按任意键进行初始化： 2. 载入数据： 3. 进入置换算法选择界面： 4.运算中延迟操作： - 1 -

5.三种算法演示结果： - 2 -

6.退出界面：页面置换算法的演示一．题目要求：设计一个虚拟存储区和内存工作区，编程序演示下述算法的具体实现过程，并计算访问命中率：要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现 1) 最佳置换算法(OPT)：将以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面换出。 2) 先进先出算法(FIFO)：淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。 3) 最近最久未使用算法(LRU)：淘汰最近最久未被使用的页面。 - 3 -

4) 最不经常使用算法(LFU) 二．实验目的： 1、用 C 语言编写 OPT、FIFO、LRU，LFU 四种置换算法。 2、熟悉内存分页管理策略。 3、了解页面置换的算法。 4、掌握一般常用的调度算法。 5、根据方案使算法得以模拟实现。 6、锻炼知识的运用能力和实践能力。三．相关知识： 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。 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。 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。 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。 5．页面置换算法：常用的页面置换算法有 OPT、FIFO、LRU、Clock、LFU、PBA 等。四．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 - 4 -

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。五．流程图：如下页所示 - 5 -

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 否是引用串编号大于物理块数? 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? 是结束六．源代码：如下页所示【使用 C 语言】 - 6 -

#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() { puts("输入的页面号引用串为："); for(k=0;k<=(pSIZE-1)/20;k++) { for(i=20*k;(i>>"); 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

{ } if(((i+1)%20==0)||(((i+1)%20)&&(i==pSIZE-1))) else printf("%d\n",page[i]); 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) printf("* 3.最佳(OPT) printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *\n"); printf("请选择操作：[ ]\b\b"); scanf("%d",&code); switch(code) { case 1: 2.最近最久未使用(LRU) *\n"); 4.退出 *\n"); FIFO(); break; LRU(); break; OPT(); break; case 2: case 3: case 4: system("cls"); system("color 0A"); designBy(); /*显示设计者信息后退出*/ printf("┃谢谢使用页面置换算法演示器! 正版授权㊣ printf("┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ┃\n"); ┛\n"); exit(0); default: printf("输入错误，请重新输入："); } printf("按任意键重新选择置换算法：>>>"); getch(); system("cls"); }while (code!=4); getch(); } - 8 -

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