淮海工學(xué)院計算機(jī)工程學(xué)院實驗報告書課程名：操作系統(tǒng)原理 題 目： 虛擬存儲器管理 班 級： 網(wǎng)絡(luò)122 學(xué) 號： 姓 名 評語：成績： 指導(dǎo)教師： 批閱時間： 年 月 日 操作系統(tǒng)原理 實驗報告 - 13 -一、實驗?zāi)康恼埱箜撌教摯婀芾硎浅Ｓ玫奶摂M存儲管理方案之一。通過請求頁式虛存管理中對頁面置換算法的模擬，有助于理解虛擬存儲技術(shù)的特點(diǎn)，并加深對請求頁式虛存管理的頁面調(diào)度算法的理解。二、實驗內(nèi)容本實驗要求使用C語言編程模擬一個擁有若干個虛頁的進(jìn)程在給定的若干個實頁中運(yùn)行、并在缺頁中斷發(fā)生時分別使用FIFO和LRU算法進(jìn)行頁面置換的情形。其中虛頁的個數(shù)可以事先給定（例如10個），對這些虛頁訪問的頁地址流（其長度可以事先給定，例如20次虛頁訪問）可以由程序隨機(jī)產(chǎn)生，也可以事先保存在文件中。要求程序運(yùn)行時屏幕能顯示出置換過程中的狀態(tài)信息并輸出訪問結(jié)束時的頁面命中率。程序應(yīng)允許通過為該進(jìn)程分配不同的實頁數(shù)，來比較兩種置換算法的穩(wěn)定性。3、 實驗步驟1.實驗說明實驗中進(jìn)程的數(shù)量、資源的種類以及每種資源的總量Totalj最好允許動態(tài)指定。初始時每個進(jìn)程運(yùn)行過程中的最大資源需求量Maxi,j和系統(tǒng)已分配給該進(jìn)程的資源量Allocationi,j均為已知（這些數(shù)值可以在程序運(yùn)行時動態(tài)輸入），而算法中其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的值（包括Needi,j、Availablej）則需要由程序根據(jù)已知量的值計算產(chǎn)生。2. 實驗流程 主頁面LRU算法OPT算法開始 取指令取指令中的負(fù)號查頁表頁標(biāo)志=1？ Y N發(fā)生缺頁輸出*頁號表示發(fā)生缺頁中斷形成絕對地址輸出絕對地址有后續(xù)指令 N Y輸出缺頁數(shù)及缺頁率取下條指令結(jié)束4、 實驗源程序#include#include#includeusing namespace std;#define M 9#define N 20typedef struct node1/*頁面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)*/int num;int age;int state;int blocknum;page ;typedef struct node2/*內(nèi)存塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) */ int num;int state;int pagenum;int age;Block;void LRU(Block b,int n,page p,int m)/*最近最少使用頁面置換算法 */int i,j,j1,k,mm,mn,flag=0;float num=0,c=0;for (j=0;jm;j+) for (mm=0;mmn;mm+)if(bmm.pagenum=pj.num)flag=1;if(flag=1) coutendl此次未出現(xiàn)缺頁(NF)endl; else if (flag=0) c+; coutendl出現(xiàn)缺頁(F)n;if (pj.state=0)for(i=0;i=n)for (mn=j-1;mn=0;mn-) if(numn)num+;for (j1=mn+1;j1=j-1;j1+)if(pmn.num=pj1.num)num-; if (num=n) break; for (mm=0;mmn;mm+)if (pmn.num=bmm.pagenum)k=mm;break;bk.pagenum=pj.num;bk.age=0;pj.blocknum=bmm.num;pj.state=1;cout頁面調(diào)序列為:;for (mm=0;mmn;mm+)coutbmm.pagenum ; coutendlendl;flag=0;num=0;cout缺頁總次數(shù):cendl;cout缺頁率:c/12endl;void OPT(Block b,int n,page p,int m)/*最優(yōu)頁面置換算法 */int i,j,k,mm,mn,flag=0;int maxage=-1;float c=0;for (j=0;jm;j+) for (mm=0;mmn;mm+) if(bmm.pagenum=pj.num)flag=1;if(flag=1) coutendl此次未出現(xiàn)缺頁(NF)endl; elseif (flag=0) c+;coutendl出現(xiàn)缺頁(F)n; if (pj.state=0)for(i=0;i=n)for (mm=0;mmn;mm+)for (mn=j+1;mn=m) bmm.age=100;for(k=0;kn;k+) if(maxagebk.age) maxage=bk.age;mm=k;bmm.pagenum=pj.num;bmm.age=0;pj.blocknum=bmm.num;pj.state=1; cout頁面序列為:endl;for (mm=0;mmn;mm+)coutbmm.pagenum ; coutendlendl;flag=0;maxage=-1; cout缺頁總次數(shù):cendl; cout缺頁率:c/12endl;int display(Block b,int m,page pag, int n)int chose;for(int i=0;in;i+)pagi.age=0;pagi.state=0;pagi.blocknum=-1;for(i=0;im;i+) bi.num=i; bi.state=0; bi.pagenum=-1; bi.age=0;cout1. LRU替換算法n2. OPT替換算法n0. 退出endl; coutchose;return (chose);void main() Block bM;page pagN;int chose;int m,n;cout*虛擬存儲器LRU算法，OPT算法*endl;cout請輸入內(nèi)存塊個數(shù):m;cout請輸入頁面?zhèn)€數(shù):n;cout請輸入頁面序列:endl;for(int i=0;ipagi.num;while(1) chose=display(b,m,pag,n); if(chose=1) LRU(b,m,pag,n);coutendlendl;else if(chose=2)OPT(b,m,pag,n); coutendlendl;else if(chose=0) exit(0);5、 實驗結(jié)果 六.實驗感想: 這兩種算法中，最優(yōu)置換的缺頁率最少，最近最少使用算法次之。最佳值換算發(fā)是無法實現(xiàn)的，但是卻可以用來評價其他的算法。LRU算法算法性能比較差，是因為它所依據(jù)的條件是各個頁面調(diào)入內(nèi)存的機(jī)間，而頁面調(diào)入的先后順序并不能反應(yīng)頁面的使用情況。通過此次實驗，讓我了解到如何設(shè)計、編制并調(diào)試頁面置換算法，加深對內(nèi)存管理的理解；熟悉了頁面置換的相關(guān)原理，使用某種高級語言（例如C+語言）直接編寫頁面置換程序。另外，也讓我重新熟悉了C+語言的相關(guān)內(nèi)容，加深了對C+語言的用途的理