4 实验四 模拟页面置换.docxVIP

实验四 模拟页面置换 一、实验目的 通过本实验可以加深理解有关虚拟存储器的工作原理，进一步体会和了解页面替换算法的具体实现方法。? 二、实验内容及要求 实验内容：用C语言编写程序，模拟虚拟存储器的页面调度算法 实验要求：编程实现对最佳置换算法(OPT)、先进先出页面置换算法(FIFO)、最近最久未使用置换算法(LRU)等算法的模拟，要求至少采用两种调度算法分别进行模拟调度。 1.算法原理 地址映射过程中，若发现所要访问的页面不再内存中，则产生缺页中断。发生当缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存，以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法。 最佳置换算法(OPT)：这是一种理想的算法，可用来作为衡量其他算法优劣的依据。该算法的基本思想是淘汰已满页表中以后不再访问或是最迟访问的页。这就要求将页表中的页逐个与后继指令访问的所有页比较，如后继指令不再访问此页，则把此页淘汰，否则将最迟访问的页面予以淘汰。 先进先出页面置换算法(FIFO)：这是最简单的页面置换算法。这种算法的基本思想是每次置换最先调入内存的页面，即将内存中等待时间最长的页面进行置换。优点是其实现起来比较简单，缺点是算法没有考虑到一个被频繁访问页面需要被保留在内存中的情况，很可能将一个被频繁访问的页面置换出内存。 最近最久未使用置换算法(LRU)：这是一种经常使用的算法。这种算法的基本思想是利用局部性原理，根据一个作业在执行过程中过去的页面访问历史来预测未来的行为。它认为过去一段时间里不曾被访问过的页面，在最近的将来可能也不会再被访问。所以，这种算法的实质是：当需要淘汰一个页面时，总是选择在最近一段时间内最久不用的页面予以淘汰。算法的性能接近于OPT,但是实现起来比较困难，且开销大。 2.参考程序 (注：创建程序源文件的后缀不加.c系统默认生成.cpp文件) #include "stdio.h" #include <iostream.h> #include <stdlib.h> #define DataMax 100 // 常量DataMax #define BlockNum 10 // 常量BlockNum int DataShow[BlockNum][DataMax]; // 用于存储要显示的数组 bool DataShowEnable[BlockNum][DataMax]; // 用于存储数组中的数据是否需要显示 int Data[DataMax]; // 保存数据 int Block[BlockNum]; // 物理块 int count[BlockNum]; // 计数器 int N; // 页面个数 int M; // 最小物理块数 int ChangeTimes; // 缺页次数 void DataInput(); // 输入数据的函数 void DataOutput(); // 输出数据的函数 void FIFO(); // FIFO 函数 void Optimal(); // Optimal函数 void LRU(); // LRU函数 int main(int argc, char* argv[]) { DataInput(); int menu; while(true) { printf("\n* 菜单选择 *\n"); printf("*******************************************************\n"); printf("* 1-Optimal *\n"); printf("* 2-FIFO *