操作系统页面置换算法Word下载.docx
- 文档编号:4683745
- 上传时间:2023-05-03
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:246.03KB
操作系统页面置换算法Word下载.docx
《操作系统页面置换算法Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《操作系统页面置换算法Word下载.docx(24页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
具体任务如下:
1)分析设计容,给出解决方案
①要说明设计实现的原理;
②采用的数据结构:
定义为进程分配的物理块;
定义进程运行所需访问的页面号;
定义页的结构;
2)模拟三种页面置换算法;
3)比较各种算法的优劣。
4)对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。
5)源代码格式要规。
6)设计合适的测试用例,对得到的运行结果要有分析。
任务要求:
Linux平台下实现(Windows+VMware+Ubuntu)
三、课程的详细设计
1)系统设计
在进程运行过程中,若其所要访问的页面不在存而需把它们调入存,但存已无空闲空间时,为了保证该进程能正常运行,系统必须从存中调出一页程序或数据,送磁盘的对换区中。
但应将哪
个页面调出,须根据一定的算法来确定。
通常,把选择换出页面的算法称为页面置换算法。
一个好的页面置换算法,应具有较低的页面更换频率。
从理论上讲,应将那些以后不再会访问的页面换出,或将那些在较长时间不会再访问的页面调出。
2)主程序流程图
输入页面序列
输入物理块数
调用各种置换算法,OPT,LRU,FIFO页面置换算法
计算缺页次数和缺页率
结束
开始
主流程图
3)先进先出(FIFO)页面置换算法
算法的基本思想:
该算法总是淘汰最先进入存的页面,即选择在存中驻留时间最久的页面予以淘汰。
该算法实现简单只需把一个进程已调入存的页面,按先后次序存入一个时间数组,并将其中时间值最大的页面进行淘汰,并替换入新的页面就可以实现。
算法流程图:
入口
初始化数据
i指向下一个页面
页面是否存在
物理块是否有空闲
选择最先进入的页面作为淘汰页
计算缺页率,并输出数据
结束
输出当前页,i++
将页面放到空闲的物理块处
i<
页面长度
Y
N
FIFO置换算法
4)最佳页面置换置换算法(OPT)
其所选择的被淘汰页面,将是永不使用的,或者是在最长时间不再被访问的页面。
可保证获得最低的缺页率。
但由于人们目前还无法预知一个进程在存的若干个页面中,哪一个页面是未来最长时间不再被访问的,因而该算法也是无法实现的。
但是可利用该算法去评价其它算法。
选择以后最长时间内(未来)不在被访问的页面作为淘汰页
输出当前页,
i++
OPT页面置换算法
5)最近最久未使用页面置换算法LRU
当需要淘汰某一页时,选择离当前时间最近的一段时间最久没有使用过的页先淘汰。
该算法的主要出发点是,如果某页被访问了,则它可能马上还被访问。
或者反过来说,如果某页很长时间未被访问,则它在最近一段时间不会被访问。
选择最近最久未使用的页面作为淘汰页
LRU页面置换算法
四、源程序代码
#include"
stdio.h"
malloc.h"
#defineN20
#definenum3
/*进程分配物理块数目*/
intA[N]={7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1};
typedefstructpage/*页表映像*/
{
intaddress;
/*页面地址*/
structpage*next;
}page;
structpage*head,*run,*rear;
voidinitial()/*进程分配物理块*/
inti=1;
page*p,*q;
head=(page*)malloc(sizeof(page));
p=head;
for(i=1;
i<
=num;
i++)
{
q=(page*)malloc(sizeof(page));
p->
next=q;
q->
address=-1;
next=NULL;
p=q;
}
rear=p;
}
voidprint()
page*p=head->
next;
while(p)
if(p->
address!
=-1)/*避免输出-1*/
printf("
%d\t"
p->
address);
p=p->
printf("
\n"
);
intsearch(intn)/*判断链表中是否有n*/
page*p;
inti=0;
while(p->
next)
if(p->
next->
address==n)
Getitatthepage%d\n"
i+1);
run=p;
return1;
p=p->
i++;
return0;
voidchangeOPT(intn,intposition)
inti;
inttotal=0;
intflag=1;
/*默认链表填满*/
intdistance[num];
/*用于存放距离*/
intMAX;
intorder=0;
p=head->
q=head->
for(i=0;
num;
i++)/*初始化距离*/
distance[i]=100;
i=0;
while(p)/*判断链表中是否填满*/
address==-1)
flag=0;
break;
if(!
flag)/*链表没有填满的情况*/
address=n;
Changethepage%d\n"
else/*链表已经填满的情况*/
while(q)/*计算距离*/
for(i=position+1;
N;
if(q->
address==A[i])
distance[total]=i-position;
total++;
q=q->
MAX=distance[0];
i++)/*计算最大距离*/
if(distance[i]>
MAX)
MAX=distance[i];
order=i;
/*记录待替换的页面的位置*/
order+1);
while(p)/*页面替换*/
if(i==order)
voidchangeFIFO(intn,intposition)
//默认队列已满
page*p,*delect;
address==-1)//队列未满
if(flag)//队列已满
delect=head->
delect->
head->
next=delect->
Delectfromthehead,andaddnewtotheend.\n"
rear->
next=delect;
rear=delect;
voidchangeLRU(intn,intposition)
/*默认为已满*/
while(p)/*判断链表是否已满*/
flag)/*链表没有满的情况*/
else/*链表已满的情况*/
while(q)
for(i=position-1;
i>
=0;
i--)/*向前计算距离*/
distance[total]=position-i;
i++)/*计算最远距离*/
floatOPT()
intlose=0;
floatlosef;
floatpercent;
if(search(A[i])==0)
lose++;
changeOPT(A[i],i);
print();
losef=(float)lose;
percent=1-(losef/N);
returnpercent;
floatLRU()
changeLRU(A[i],i);
floatFIFO()
changeFIFO(A[i],i);
else
p=run->
run->
next=p->
next=p;
Moveittoendofqueue.\n"
voidmain()/*主函数部分*/
intchoice;
Selectthearithmetic:
\n
(1)OPT\n
(2)LRU\n(3)FIFO\nyourchoiceis:
"
scanf("
%d"
&
choice);
/*选择页面置换算法*/
initial();
/*创建进程*/
if(choice==1)/*采用OPT算法置换*/
percent=OPT();
/*计算OPT时的缺页率*/
ThepercentofOPTis%f\n"
percent);
elseif(choice==2)/*采用LRU算法置换*/
percent=LRU();
/*计算LRU时的缺页率*/
ThepercentofLRUis%f\n"
elseif(choice==3)/*采用FIFO算法置换*/
percent=FIFO();
/*计算FIFO时的缺页率*/
ThepercentofFIFOis%f\n"
else
Yourchoiceisinvalid."
5、
调试结果显示
(1)OPT置换算法
(2)LRU置换算法
LRU
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 操作系统 页面 置换 算法