虛擬內(nèi)存頁(yè)面置換算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、軟 件 學(xué) 院上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 操作系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：虛擬內(nèi)存頁(yè)面置換算法實(shí) 驗(yàn) 室：地獄 018姓名 :死神 學(xué) 號(hào)：專業(yè)班級(jí) : 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2015/12 13實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)閱教師實(shí)驗(yàn)?zāi)康眉耙笸ㄟ^(guò)這次實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)虛擬內(nèi)存頁(yè)面置換概念得理解 , 進(jìn)一步掌握先進(jìn)先出 FIF 、最佳置換 PI 與最近最久未使用 RU頁(yè)面置換算法得實(shí)現(xiàn)方法。 結(jié)合 Lux 得內(nèi) 層得分析方法查瞧內(nèi)存得分配過(guò)程及 linu ke nel 得內(nèi)存管理機(jī)制二、實(shí)驗(yàn)性質(zhì)設(shè)計(jì)性三、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)4 學(xué)時(shí)四、實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)環(huán)境： C 與 +程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)2、知識(shí)準(zhǔn)備 :（）使用 Linu 得基本命令；（2）了

2、解 Li x v tat 、fre 、to 等命令查瞧 inu 系統(tǒng)得 內(nèi)存分配情況；（3） 掌握虛擬內(nèi)存頁(yè)面置換算法 F O等基本算法理論。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟假設(shè)有個(gè)進(jìn)程分別在 T1, , 時(shí)刻到達(dá)系統(tǒng)，它們需要得服務(wù)時(shí)間分別為 S1， ,S 。分別采用先來(lái)先服務(wù) FCS 與短作業(yè)優(yōu)先 SJF進(jìn)程調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度， 計(jì)算每個(gè)進(jìn)程得完成時(shí)間、 周轉(zhuǎn)時(shí)間與帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 , 并且統(tǒng)計(jì) n 個(gè)進(jìn)程得平均周轉(zhuǎn)時(shí)間 與平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。步驟通過(guò)已知最小物理塊數(shù)、頁(yè)面?zhèn)€數(shù)、頁(yè)面訪問(wèn)序列、及采用置換方式可以得出頁(yè)面 置換得缺頁(yè)次數(shù)與缺頁(yè)率，及每次缺頁(yè)時(shí)物理塊中存儲(chǔ)。輸入得形式 ?in PagOrder M

3、xNumbr ；/ 頁(yè)面序列t aeNm，LacNum=,BlockN ; 頁(yè)面?zhèn)€數(shù)，缺頁(yè)次數(shù) , 最小 物理塊數(shù)2、 輸出得形式doub e LackPa Rte / 缺頁(yè)率缺頁(yè)個(gè)數(shù)每次缺頁(yè)時(shí)物理塊中存儲(chǔ) 程序所能達(dá)到得功能模擬先進(jìn)先出 FFO、最佳置換 OP與最近最久未使用 LR頁(yè)面置換算法得工作過(guò) 程. 假設(shè)內(nèi)存中分配給每個(gè)進(jìn)程得最小物理塊數(shù)為， 在進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中要訪問(wèn)得頁(yè)面?zhèn)€ 數(shù)為 n，頁(yè)面訪問(wèn)序列為 1, ，n, 分別利用不同得頁(yè)面置換算法調(diào)度進(jìn)程得頁(yè)面 訪問(wèn)序列，給出頁(yè)面訪問(wèn)序列得置換過(guò)程， 計(jì)算每種算法缺頁(yè)次數(shù)與缺頁(yè)率。 測(cè)試數(shù)據(jù) , 包括正確得輸入及其輸出結(jié)果與含有錯(cuò)誤得輸入及

4、其輸出結(jié)果。程序中用到得所有抽象數(shù)據(jù)類型得定義、主程序得流程以及各程序模塊之間得層次 （調(diào)用 ） 關(guān)系 .in Pag Orde MaxNum er ;/ 頁(yè)面序列int geCo ntMax mer=0 ；/ 計(jì)算內(nèi)存內(nèi)數(shù)據(jù)離下一次出現(xiàn)得距離int P eNum,LackNu 0， cNum;/ 頁(yè)面?zhèn)€數(shù) , 缺頁(yè)次數(shù), 最小物理 塊數(shù)dou La kP eRa e 0；bool nd ls ;六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析運(yùn)行截圖：圖、 1圖、 2圖、 3七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)這次試驗(yàn) , 讓我加深了對(duì)虛擬內(nèi)存頁(yè)面置換算法得理解， 進(jìn)一步掌握先進(jìn)先出 FIFO、 最佳置換 OI 與最近最久未使用 LU頁(yè)面置

5、換算法得實(shí)現(xiàn)方法。熟悉 Linu 需要經(jīng)過(guò) 大量得實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)與思考，在編寫代碼得過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題要積極面對(duì)并通過(guò)討論 上網(wǎng)或者問(wèn)老師解決。通過(guò)這次試驗(yàn)我了解了虛擬內(nèi)存置換算法得一些知識(shí) ,就是我對(duì)于 所學(xué)習(xí)得專業(yè)知識(shí)得到了更好得鞏固與提升。附錄源程序清單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 +） /將內(nèi)存填滿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 + ） /遍歷已存儲(chǔ) ,判斷就是否缺頁(yè)?次出現(xiàn)得距離? ?f （module = g Order ） fo nd=true;brea;?if （found=fase）/缺頁(yè) ,選擇替換or（j； lock m；j+） /計(jì)算內(nèi)存內(nèi)數(shù)據(jù)離下 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 "該算法缺頁(yè)次數(shù)為： LackN

8、umed；l;*ber，ate，co t ”該算法缺頁(yè)率為： LackP Rte*100 'en/* 先進(jìn)先出置換算法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；+）/將內(nèi)存填滿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+ ）/遍歷已存儲(chǔ)，判斷就是否缺頁(yè) ? f（module j= geOrderi）? foud=true； brek;if （found=fal ）/缺頁(yè)，選擇替換? 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，則要 +1f（k！=kind）PagCuntk+；mouekd=PageOderi；Pageoutkid=；/ 替換之后已經(jīng)查詢得次數(shù)改為L(zhǎng)ackNum+;or（m=； m3；m+）co t m dulem” "?cou endl;?L kPage ate=（ ackNm* 、 0） / ag Nu；cout"該算法缺頁(yè)次數(shù)為："LackNuenl；cu< <”該算法缺頁(yè)率為:<<LackPgeRte0<< %'< <edl；* * * 最近最久未使用置換算法* * *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+）/將內(nèi)存填滿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+）/遍歷已存儲(chǔ) ,判斷就是否缺頁(yè)?if（module j=PageO der i ）?f und=tru； ag Cut =； /查詢后，更改次數(shù)?or（i k=0;kBlocku； k+）?if （k！=j） geC u +；?b ;? if（oun=fals）缺頁(yè) ,選擇替換?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；/ 替換之后未查詢得次數(shù)改為 0? LackN +;for（m0；3;+）?cotmodulm” "；? c endl;? LackPag Rate=（Lack m*1 、 0）/Pa eN m;o "該算法缺頁(yè)次數(shù)為 :LackNmed；cou "該算法缺頁(yè)率為： ” LackPgeRate100 '%' dl; int main （）itPage erMaNumer ；/頁(yè)面序列inPaeContxum 0 ;/計(jì)算內(nèi)存內(nèi)數(shù)據(jù)離下一次出現(xiàn)得距離in Pag um，ackNu 0，BlocNum

14、;/頁(yè)面?zhèn)€數(shù) ,缺頁(yè)次數(shù)，最小 物理塊數(shù)?ou e L ckPage ate=0;bool fo d=false;?int c ioce=,chioe2,choce3; nt i=；? ile（chioce1=）?cot"就是否重新輸入數(shù)據(jù)； 0:不輸入,:重新輸入 :"；c chio e2；if （ ho 2=）?cou " 請(qǐng)輸入頁(yè)面?zhèn)€數(shù) : ”；?cin geNum;? out”請(qǐng)輸入最小物理塊數(shù) "?inBloc Num；c ut”請(qǐng)輸入頁(yè)面序列： "endl； for（i=;aN； i+） ?cinPgeOrde;?cout請(qǐng)選擇算法： 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=