(操作系统页面置换算法.docVIP

淮海工学院计算机科学系 实验报告书 课程名：《操作系统原理》 题 目： 页面置换算法 班 级： G计101 学 号： 221003136 姓 名： 张庆凤  一、目的与要求: 1．请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟，有助于理解虚拟存储技术的特点，并加深对请求页式虚存管理的页面调度算法的理解。 2．本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。其中虚页的个数可以事先给定（例如10个），对这些虚页访问的页地址流（其长度可以事先给定，例如20次虚页访问）可以由程序随机产生，也可以事先保存在文件中。要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。程序应允许通过为该进程分配不同的实页数，来比较两种置换算法的稳定性。 二、 实验内容或题目 本设计的内容是要求使用C语言编写一个页面调度算法模拟程序，模拟一个拥有10个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并形成一个长度为20的页地址流的情形。 本设计的具体要求是所编写的程序能随机产生页地址流中对虚页的访问次序，并动态指派所用的实页数n；使用FIFO和LRU算法调度页面，程序运行时屏幕能显示出调度过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率； 本设计利用C语言的结构体来描述虚页和实页的结构。 pn pfn time pn pfn next 虚页结构 实页结构 在虚页结构中，pn代表虚页号，因为共10个虚页，所以pn的取值范围是0—9。pfn代表实页号，当一虚页未装入实页时，此项值为-1；当该虚页已装入某一实页时，此项值为所装入的实页的实页号pfn。time项在FIFO算法中不使用，在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。 在实页结构中中，pn代表虚页号，表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。pfn代表实页号，取值范围（0—n-1）由动态指派的实页数n所决定。next是一个指向实页结构体的指针，用于多个实页以链表形式组织起来。 为计算命中率，需要统计在20次的虚页访问中命中的次数。为此，程序应设置一个计数器count，来统计虚页命中发生的次数。每当所访问的虚页的pfn项值不为-1，表示此虚页已被装入某实页内，此虚页被命中，count加1。最终命中率=count/20*100%。 三、 程序流程图 N Y 四、 实验步骤与源程序 #includestdlib.h #includestdio.h #includeconio.h #include time.h #define M 10 //10个虚页 #define N 20 //20个页面的访问序列 #define L 10 //固定10个实页。 typedef struct VirtualPage//定义虚页的结构 { int pn; int pfn; int time; }VirtualPage; typedef struct Page//定义实页的结构 { int pn; int pfn; struct Page* next; }Page; struct Page pp[L]; //定义一个存放5个实页的数组 ，在底下还要将其串成链表 struct VirtualPage vp[M]; // 定义存放10个虚页的数组 int queue[N]; //定义一个数组，存放随机生成的20个数 int count; //存放缺页次数,用来统计缺页率 int countime; //用于LRU算法中，找出要淘汰的页。 int MemoryStatus[L][N]; //记录当访问每一个虚页时，内存中的5个实页的详细信息。 int NotInMemory[N]; //表示每次虚页访问是否在内存 struct Page *Free,*Free_head,*Free_tail,*Busy,*Busy_tail,*Busy_head,*temp,*temp_small; void FI