操作系统实验
报告
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_页面置换算法模拟
学 生 实 验 报 告
姓名: 年级专业班级 学号 成绩
验证 设计 实验3 请求分页系统的页面 实验类型 课程名称 实验名称 操作系统 综合 创新 置换算法 【实验目的、要求】
1.通过编程实现请求分页存储管理系统的Optimal、FIFO、LRU调度算法，使学生掌握计算机虚拟存储管理中有关缺页处理方法等内容，巩固有关虚拟存储管理的知识。2.了解Windows2000/XP中内存管理机制，掌握页式虚拟存储技术。3.理解内存分配原理，特别是以页面为单位的虚拟内存分配方法。
【实验内容】
在Windows XP或Windows 2000等操作系统环境下，使用VC、VB、Delphi、java或C等编程语言，实现请求分页存储管理系统的Optimal、FIFO、LRU调度算法。
【实验环境】(含主要设计设备、器材、软件等)
计算机 C语言编程软件
【实验步骤、过程】(含原理图、流程图、关键代码，或实验过程中的记录、数据等)
1.启动计算机，运行C语言编程软件。
2.分析理解页面的几种基本算法的特点和原理，在纸上画出原理图。 3.编辑源程序，关键代码如下。
(1)先进先出页面置换算法。
#include
void main()
{
int i,n,t,k=3,a[100];
scanf("%d",&n);
for(i=0;i
void main()
{
int i,j,,n,a[100];
int c1,c2,c3; // 标志该页面再次被访问时在引用串中的位置
int p,k,r;
printf("请输入页面数:\n");
scanf("%d",&n);
printf("请输入页面号引用串:\n");
for(i=0;ic2)&&(c1>c3)||(c1==c3)||(c1==c2)) //当前a[0]页面未来最长时间不再访问!
{
t=a[j];
a[j]=a[0];
a[0]=t; //把当前访问页面和最佳页面交换～
printf("%d %d %d\n",a[0],a[1],a[2]);
}
if((c2>c1)&&(c2>c3)||(c2==c3)) //当前a[1]页面未来最长时间不再访问!
{
t=a[j];
a[j]=a[1];
a[1]=t;
printf("%d %d %d\n",a[0],a[1],a[2]);
}
if((c3>c1)&&(c3>c2)) //当前a[2]页面未来最长时间不再访问!
{
t=a[j];
a[j]=a[2];
a[2]=t;
printf("%d %d %d\n",a[0],a[1],a[2]); //输出置换后页框中的物理块组成～
}
}
else
printf("%d %d %d\n",a[0],a[1],a[2]);
}
}
(3)LRU算法。
#include
void main()
{ int i,j,,n,a[100];
int c1,c2,c3; //标志最近最久不使用的页面在页面引用串中的先后位置～
int p,k,r;
scanf("%d",&n); //输入页面数
for(i=0;i=0;p--)
if(a[0]==a[p])
{
c1=p; //用c1记录和内存中a[0]的相同向前最近的页面在引用串中的位置!
break;
}
else c1=-1; //，若未找到相同的页面，则把c1赋值为:-1～
for(k=j-1;k>=0;k--)
if(a[1]==a[k])
{ c2=k;
break; }
else
c2=-1;
for(r=j-1;r>=0;r--)
if(a[2]==a[r])
{ //用c1记录和内存中a[1]的相同向前最近的页面在引用串中的位置!
c3=r;
break;
}
else c3=-1; //若未找到相同的页面，则把c1赋值为:-1～
if((c1
总结
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】(对实验结果进行相应分析，或总结实验的心得体会，并提出实验的改进意见) 对实验结果进行相应分析，或总结实验的心得体会，并提出实验的改进意见 1.程序的执行结果如下:
(1)先进先出页面置换算法
(2)最佳页面置换法
(3)最近最久未使用置换算法
2.以上三个程序通过数组和排序语句实现页面的三种基本调度算法。
(1)先进先出算法事先设定标志k=3，页面每发生一次置换k值增加1。通过取k对3的余数来确定被置换的内存中的页面，当被访问页面存在于内存时，不置换，而直接输出原内存中的3个页面。 (2)最佳置换算法通过设定c1,c2,c3来记录当前内存中的页面被下一次访问的位置(时间)，通过对c1,c2,c3的大小比较确定内存中需要被置换的页面。三者中值最大的对应的内存页面选择被置换。即实现了未来最长时间未访问的机制，即最佳置换算法。
(3)最近最久未使用置换算法的原理跟最佳置换算法类似。初始设定变量c1,c2,c3记录当前内存中的以前的最近一次未被访问的位置(时间)，比较三者的大小来确定需要被置换的页面。三者中至最小的对应的内存页面选择被置换。即实现了最近最久未使用的机制，即最近最久未使用置换算法。 3.上述三个程序分别能较好的模拟页面的基本调度算法，实现页面的置换，保证进程的正常执行。但也分别存在一些不足。
(1)当内存中三个页面有部分相同时，程序不能很好的实现调度。即c1,c2,c3中有部分变量值相等，源程序可能不能准确的找到调度顺序，如图所示。(LRU算法)
改进的方法为在c1,c2,c3间的大小比较判断语句中增加关系语句的默认处理办法，当三者间有部分相同时，默认选择按从前到后的顺序执行。比如当c2=c3的时候选择页面a[2]进行置换。当c1=c2=c3时则选择页面a[0]进行置换。也就相当于无法运用LRU算法调用的时候折衷采取先进先出置换算法，以实现页面的合理调度，提高页面的利用效率。
指导教师签名:
20 年 月 日
【备注】
浙公网安备 33021202002483