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1、虚拟内存页面置换算法学生姓名:学生学号:专业班级:指导老师:2013年6月20日1、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。2、问题描述:假设有n个进程分别在T1,…,Tn时刻到达系统,它们需要的服务时间分别为S1,…,Sn。分别采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法进行调度,计算每个进程的完成时间、周转时间和带权周转时间,并且统计n个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。3、
2、需求分析通过这次实验,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。通过已知最小物理块数、页面个数、页面访问序列、及采用置换方式可以得出页面置换的缺页次数和缺页率,及每次缺页时物理块中存储!(1)输入的形式intPageOrder[MaxNumber];//页面序列intPageNum,LackNum=0,BlockNum;//页面个数,缺页次数,最小物理块数(2)输出的形式doubleLackPageRate//缺页率
3、缺页个数每次缺页时物理块中存储(3)程序所能达到的功能模拟先进先出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。测试数据,包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。(4)测试数据页面个数:20最小物理块数:3页面序列:901203042303
4、212017014、概要设计说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义、主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。intPageOrder[MaxNumber];//页面序列intPageCount[MaxNumber]={0};//计算内存内数据离下一次出现的距离intPageNum,LackNum=0,BlockNum;//页面个数,缺页次数,最小物理块数doubleLackPageRate=0;boolfound=false;5、详细设计其它两个的流程一样,只是PageCount[j
5、]>max判断条件中的max所指含义不同,在FIFO中max是指从进入物理块到本次存在最久,在LRU中是指从上一次访问到本次存在最久!6、调试分析(1)调试过程中遇到的问题以及解决方法,设计与实现的回顾讨论和分析;在FIFO和LRU中计算每个页面在物理块中所存在的“时间”时总是出错,后来多次调试语句所处位置和计数方法,终于得出正确结果,并且所有算法都没有输出物理块中发生置换后的物理块中的内容,在老师的提醒下更改程序输出其内容。(2)算法的性能分析(包括基本操作和其它算法的时间复杂度和空间复杂度的
6、分析)及其改进设想;OPI:时间复杂度为O(n^2)空间复杂度为:O(1)FIFO:时间复杂度为O(n^2)空间复杂度为:O(1)LRU:时间复杂度为O(n^2)空间复杂度为:O(1)(3)经验和体会。首先要明确页面置换的原理及OPI、FIFO、LRU算法的主要思想,画出算法流程图!这样在解决问题时更容易!7、用户使用说明程序的使用说明,列出每一步的操作步骤。(1)输入页面总数(1)输入最小物理块数(2)输入页面访问序列(3)选择算法(4)得出结果8、测试结果9、心得体会通过使用C++程序设计语
7、言对页面置换算法进行编程设计,使我对该算法有了更深的了解和更完整的掌握,也在编程过程中对这种算法的优缺点有了体会,并且加强了自己的编程能力。10、附录程序源代码:#include#defineMaxNumber100/******************************最佳置换算法*************************************/voidOPI(intPageOrder[MaxNumber],intPageCount[MaxNumber]
8、,intPageNum,intLackNum,intBlockNum,doubleLackPageRate,boolfound){intmodule[MaxNumber];intsum=0;inti,j,k,m;for(i=0;i