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1、页面置换算法的演示一.题目要求：设计一个虚拟存储区和内存工作区，编程序演示下述算法的具体实现过程， 并计算访问命中率：要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现1）最佳置换算法（OPT）:将以后永不使用的或许是在最长（未来）时间内不再 被访问的页面换出。2）先进先出算法（FIFO）:淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留 时间最久的页面予以淘汰。3）最近最久未使用算法（LRU）:淘汰最近最久未被使用的页面。4）最不经常使用算法（LFU）.实验目的：1、用C语言编写OPT、FIFO、LRU，LFU四种置换算法2熟悉内存分页管理策略。3、了解页面置换的算法。4、掌握一般常用的调度算法。
2、5、根据方案使算法得以模拟实现。6、锻炼知识的运用能力和实践能力。三. 相关知识：1. 虚拟存储器的引入：局部性原理：程序在执行时在一较短时间内仅限于某个部分；相应的，它所 访问的存储空间也局限于某个区域， 它主要表现在以下两个方面：时间局限性和 空间局限性。2. 虚拟存储器的定义：虚拟存储器是只具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行 扩充的一种存储器系统。3. 虚拟存储器的实现方式：分页请求系统，它是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换 功能所形成的页面形式虚拟存储系统。请求分段系统，它是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能 后，所形成的段式虚拟存储系统
3、。4. 页面分配：平均分配算法，是将系统中所有可供分配的物理块，平均分配给各个进程。按比例分配算法，根据进程的大小按比例分配物理块。考虑优先的分配算法，把内存中可供分配的所有物理块分成两部分：一部分 按比例地分配给各进程；另一部分则根据个进程的优先权，适当的增加其相应份 额后，分配给各进程。5. 页面置换算法：常用的页面置换算法有 OPT、FIFO、LRU、Clock、LFU、PBA等。四. 设计思想:选择置换算法，先输入所有页面号，为系统分配物理块，依次进行置换：OPT基本思想：是用一维数组pagepSIZE存储页面号序列，memerymSIZE是存储装入物 理块中的页面。数组nextmSI
4、ZE记录物理块中对应页面的最后访问时间。每当 发生缺页时，就从物理块中找出最后访问时间最大的页面，调出该页，换入所缺的页面。【特别声明】若物理块中的页面都不再使用，则每次都置换物理块中第一个位置的页面。FIFO基本思想：是用队列存储内存中的页面，队列的特点是先进先出，与该算法是一致的， 所以每当发生缺页时，就从队头删除一页，而从队尾加入缺页。或者借助辅助数 组timemSIZE记录物理块中对应页面的进入时间，每次需要置换时换出进入时 间最小的页面。LRU基本思想：是用一维数组pagepSIZE存储页面号序列，memerymSIZE是存储装入物 理块中的页面。数组flag1O标记页面的访问时间。
5、每当使用页面时，刷新访问 时间。发生缺页时，就从物理块中页面标记最小的一页，调出该页，换入所缺的 页面。五. 流程图：如下页所示六.源代码:如下页所示【使用C语言】#include #include /* 全局变量 */int mSIZE; /*物理块数 */int pSIZE; /* 页面号引用串个数 */static int memery10=0; /* 物理块中的页号 */static int page100=0; /* 页面号引用串 */static int temp10010=0; /* 辅助数组 */* 置换算法函数 */void FIFO();void LRU();void OP
6、T();/* 辅助函数 */void print(unsigned int t);void designBy();void download();void mDelay(unsigned int Delay);/*主函数 */void main()int i,k,code;system(color 0A);n);n);designBy();printf( |请按任意键进行初始化操作 printf( 1printf( );getch();system(cls);system(color 0B);printf(请输入物理块的个数(M=10):);scanf(%d,&mSIZE);printf(请输
7、入页面号引用串的个数(P=100)：);scanf(%d,&pSIZE);puts(请依次输入页面号引用串(连续输入，无需隔开)：);for(i=0;ipSIZE;i+) scanf(%1d,&pagei);download();system(cls);system(color 0E);doputs(输入的页面号引用串为：); for(k=0;k=(pSIZE-1)/20;k+)for(i=20*k;(ipSIZE)&(i);getch();system(cls);while (code！=4);getch();/*载入数据 */void download()int i;system(colo
8、r 0D);n);n);n);O);printf( |printf( |正在载入数据，请稍候！! printf( 1printf(Loading.n);printf(for(i=0;i51;i+)printf(b);for(i=0;i);printf(nFinish.n 载入成功，按任意键进入置换算法选择界面： ) getch();/* 设置延迟 */ void mDelay(unsigned int Delay) unsigned int i; for(;Delay0;Delay-) for(i=0;i I n);printf( |1n);void print(unsigned int t)
9、int i,j,k,l;int flag;for(k=0;k=(pSIZE-1)/20;k+)for(i=20*k;(ipSIZE)&(i20*(k+1);i+)if(i+1)%20=0)|(i+1)%20)&(i=pSIZE-1) printf(%dn,pagei);elseprintf(%d ,pagei);for(j=0;jmSIZE;j+)for(i=20*k;(imSIZE+20*k)&(i=j)printf( |%d|,tempij);elseprintf( | |);for(i=mSIZE+20*k;(ipSIZE)&(i20*(k+1);i+)for(flag=0,l=0;lm
10、SIZE;l+) if(tempil=tempi-1l) flag+;if(flag=mSIZE)/* 页面在物理块中 */printf( );elseprintf( |%d|,tempij);/* 每行显示 20 个*/if(i%20=0)continue;printf(n);printf(n);printf( 缺页次数： %dtt,t+mSIZE);printf(缺页率：d/%dn,t+mSIZE,pSIZE);printf(置换次数：%dtt,t);printf(访问命中率：d%n,(pSIZE-(t+mSIZE)*100/pSIZE); printf(n);/*计算过程延迟 */void compute()int i;printf( 正在进行相关计算，请稍候 ); for(i=1;i20;i+) mDelay(15); if(i%4=0)printf(bbbbbb bbbbbb); elseprintf(O);for(i=0;i+30;printf(b); for(i=0;i+30;printf( );for(i=0;i+30;printf(b);/* 先进先出页面置换算法 */void FIFO()int memery10=0;int time10=0;
