实验六虚拟内存页面置换算法.docx
《实验六虚拟内存页面置换算法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验六虚拟内存页面置换算法.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
实验六虚拟内存页面置换算法
甘肃政法学院
本科生实验报告
（六）
姓名:
马晓娟
学院:
公安技术学院
专业:
信息安全
班级:
2013级信息安全
实验课程名称:
实验日期:
2015年12月2日
指导教师及职称:
王云峰
实验成绩:
开课时间：
2015-2016学年第一学期
甘肃政法学院实验管理中心印制
实验题目
虚拟内存页面置换算法
小组合作
否
姓名
马晓娟
班级
2013级信息安全
学号
201383030125
一、实验目的
通过这次实验，加深对虚拟内存页面置换概念的理解，进一步掌握先进先出FIFO，最佳置换OPI和最近最久未使用LRU页面置换算法的实现方法。
二．实验环境
C++环境
三、实验内容与步骤
问题描述：
设计程序模拟先进先出FIFO，最佳置换OPI和最近最久未使用LRU页面置换算法的工作过程。
假设内存中分配给每个进程的最小物理块数为m，在进程运行过程中要访问的页面个数为n，页面访问序列为P1,…,Pn，分别利用不同的页面置换算法调度进程的页面访问序列，给出页面访问序列的置换过程，计算每种算法缺页次数和缺页率。
程序要求如下：
1）利用先进先出FIFO，最佳置换OPI和最近最久未使用LRU三种页面置换算法模拟页面访问过程。
2）模拟三种算法的页面置换过程，给出每个页面访问时的内存分配情况。
3）输入：
最小物理块数m，页面个数n，页面访问序列P1,…,Pn，算法选择1-FIFO，2-OPI，3-LRU。
4）输出：
每种算法的缺页次数和缺页率。
【实验要求】
1）上机前认真复习页面置换算法，熟悉FIFO，OPI，LRU三种页面分配和置换算法的过程；
2）上机时独立编程、调试程序；
3）根据具体实验要求，完成好实验报告（包括实验的目的、内容、要求、源程序、实例运行结果截图）。
【源代码】
#include"iostream.h"
constintDataMax=100;
constintBlockNum=10;
intDataShow[BlockNum][DataMax];//用于存储要显示的数组
boolDataShowEnable[BlockNum][DataMax];//用于存储数组中的数据是否需要显示
//intData[DataMax]={4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,6,2,3,7,1,2,6,1};//测试数据
//intN=20;//输入页面个数
intData[DataMax];//保存数据
intBlock[BlockNum];//物理块
intcount[BlockNum];//计数器
intN;//页面个数
intM;//最小物理块数
intChangeTimes;
voidDataInput（）;//输入数据的函数
voidDataOutput（）;
voidFIFO（）;//FIFO函数
voidOptimal（）;//Optimal函数
voidLRU（）;//LRU函数
///*
intmain（intargc,char*argv[]）
{
DataInput（）;//DataInput（）;
//FIFO（）;
//Optimal（）;
//LRU（）;
//return0;
intmenu;
while（true）
{
cout<cout<<"*菜单选择*"<cout<<"*******************************************************"<cout<<"*1-FIFO*"<cout<<"*2-Optimal*"<cout<<"*3-LRU*"<cout<<"*0-EXIT*"<cin>>menu;
switch（menu）
{
case1:
FIFO（）;break;
case2:
Optimal（）;break;
case3:
LRU（）;break;
default:
break;
}
if（menu!
=1&&menu!
=2&&menu!
=3）break;
}
}
//*/
voidDataInput（）
{
cout<<"请输入最小物理块数：
";
cin>>M;
while（M>BlockNum）//大于数据个数
{
cout<<"物理块数超过预定值，请重新输入：
";
cin>>M;
}
cout<<"请输入页面的个数：
";
cin>>N;
while（N>DataMax）//大于数据个数
{
cout<<"页面个数超过预定值，请重新输入：
";
cin>>N;
}
cout<<"请输入页面访问序列：
"<for（inti=0;icin>>Data[i];
}
voidDataOutput（）
{
inti,j;
for（i=0;i{
cout<}
cout<for（j=0;j{
cout<<"";
for（i=0;i{
if（DataShowEnable[j][i]）
cout<else
cout<<"";
}
cout<}
cout<<"缺页次数:
"<cout<<"缺页率:
"<}
voidFIFO（）
{
inti,j;
boolfind;
intpoint;
inttemp;//临时变量
ChangeTimes=0;
for（j=0;jfor（i=0;iDataShowEnable[j][i]=false;//初始化为false，表示没有要显示的数据
for（i=0;i{
count[i]=0;//大于等于BlockNum，表示块中没有数据，或需被替换掉
//所以经这样初始化（321），每次替换>=3的块，替换后计数值置1，
//同时其它的块计数值加1，成了（132），见下面先进先出程序段
}
for（i=0;i{
//增加count
for（j=0;jcount[j]++;
find=false;//表示块中有没有该数据
for（j=0;j{
if（Block[j]==Data[i]）
{
find=true;
}
}
if（find）continue;//块中有该数据，判断下一个数据
//块中没有该数据
ChangeTimes++;//缺页次数++
if（（i+1）>M）//因为i是从0开始记，而M指的是个数，从1开始，所以i+1
{
//获得要替换的块指针
temp=0;
for（j=0;j{
if（temp{
temp=count[j];
point=j;//获得离的最远的指针
}
}
}
elsepoint=i;
//替换
Block[point]=Data[i];
count[point]=0;//更新计数值
//保存要显示的数据
for（j=0;j{
DataShow[j][i]=Block[j];
DataShowEnable[i（j<=i?
j:
i）:
j][i]=true;//设置显示数据
}
}
//输出信息
cout<cout<<"FIFO=>"<DataOutput（）;
}
voidOptimal（）
{
inti,j,k;
boolfind;
intpoint;
inttemp;//临时变量，比较离的最远的时候用
ChangeTimes=0;
for（j=0;jfor（i=0;iDataShowEnable[j][i]=false;//初始化为false，表示没有要显示的数据
//for（i=0;i//{
//count[i]=0;//
//}
for（i=0;i{
find=false;//表示块中有没有该数据
for（j=0;j{
if（Block[j]==Data[i]）
find=true;
}
if（find）continue;//块中有该数据，判断下一个数据
//块中没有该数据，最优算法
ChangeTimes++;//缺页次数++
for（j=0;j{
//找到下一个值的位置
find=false;
for（k=i;k{
if（Block[j]==Data[k]）
{
find=true;
count[j]=k;
break;
}
}
if（!
find）count[j]=N;
}
if（（i+1）>M）//因为i是从0开始记，而BlockNum指的是个数，从1开始，所以i+1
{
//获得要替换的块指针
temp=0;
for（j=0;j{
if（temp{
temp=count[j];
point=j;//获得离的最远的指针
}
}
}
elsepoint=i;
//替换
Block[point]=Data[i];
//保存要显示的数据
for（j=0;j{
DataShow[j][i]=Block[j];
DataShowEnable[i（j<=i?
j:
i）:
j][i]=true;//设置显示数据
}
}
//输出信息
cout<cout<<"Optimal=>"<DataOutput（）;
}
voidLRU（）
{
inti,j;
boolfind;
intpoint;
inttemp;//临时变量
ChangeTimes=0;
for（j=0;jfor（i=0;iDataShowEnable[j][i]=false;//初始化为false，表示没有要显示的数据
for（i=0;i{
count[i]=0;
}
for（i=0;i{
//增加count
for（j=0;jcount[j]++;
find=false;//表示块中有没有该数据
for（j=0;j{
if（Block[j]==Data[i]）
{
count[j]=0;
find=true;
}
}
if（find）continue;//块中有该数据，判断下一个数据
//块中没有该数据
ChangeTimes++;//缺页次数++
if（（i+1）>M）//因为i是从0开始记，而BlockNum指的是个数，从1开始，所以i+1
{
//获得要替换的块指针
temp=0;
for（j=0;j{
if（temp{
temp=count[j];
point=j;//获得离的最远的指针
}
}
}
elsepoint=i;
//替换
Block[point]=Data[i];
count[point]=0;
//保存要显示的数据
for（j=0;j{
DataShow[j][i]=Block[j];
DataShowEnable[i（j<=i?
j:
i）:
j][i]=true;//设置显示数据
}
}
//输出信息
cout<cout<<"LRU=>"<DataOutput（）;
}
【效果截图】
以作业为测试数据：
五、实验总结
通过这次实验，我加深了对虚拟内存页面置换概念的理解，进一步掌握先进先出FIFO，最佳置换OPI和最近最久未使用LRU页面置换算法的实现方法。
在实验的过程中，我发现自己的动手能力还不是很强，没有把理论与实验相结合。
但在同学的帮助下解决了问题，最终做出了实验。
在此次试验中我学到了：
1、多学多问，取长补短，学习他人技能。
2、善于思考，将理论与实践结合，真正地消化知识。
3、实事求是做实验，认真仔细地做好实验记录。
升级会员 