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操作系统页面调度

页式虚拟存储器实现的一个难点是设计页面调度（置换）算法，即将新页面调入内存时，如果内存

中所有的物理页都已经分配出去，就要按某种策略来废弃某个页面，将其所占据的物理页释放出来，

供新页面使用。本实验的目的是通过编程实现几种常见的页面调度（置换）算法，加深读者对页面思

想的理解。

三、课程设计的要求

用自己熟悉的一种数据库开发工具，,VC++等。

建议：从学生的工作态度、工作量，设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。

签名：

200 年月日

、实验内容

一

（1）页面调度算法

目前有许多页面调度算法，本实验主要涉及先进先出调度算法、最近最少调度算

法、最近最不常用调度算法。本实验使用页面调度算法时作如下假设，进程在创建时

由操作系统为之分配一个固定数目物理页，执行过程中物理页的数目和位置不会改

变。也即进程进行页面调度时只能在分到的几个物理页中进行。

下面对各调度算法的思想作一介绍。

<1> 先进先出调度算法

先进先出调度算法根据页面进入内存的时间先后选择淘汰页面，

面先淘汰，后进入内存的后淘汰。本算法实现时需要将页面按进入内存的时间先后组

成一个队列，每次调度队首页面予以淘汰。

先进入内存的页

<2>最近最少调度算法

先进先出调度算法没有考虑页面的使用情况，大多数情况下性能不佳。根据程序

执行的局部性特点，程序一旦访问了某些代码和数据，则在一段时间内会经常访问他

们，因此最近最少用调度在选择淘汰页面时会考虑页面最近的使用，总是选择在最近

一段时间以来最少使用的页面予以淘汰。算法实现时需要为每个页面设置数据结构记

录页面自上次访问以来所经历的时间。

<3>最近最不常用调度算法

由于程序设计中经常使用循环结构，根据程序执行的局部性特点，可以设想在一

段时间内经常被访问的代码和数据在将来也会经常被访问，

显然这样的页面不应该被

淘汰。最近最不常用调度算法总是根据一段时间内页面的访问次数来选择淘汰页面，

每次淘汰访问次数最少的页面。算法实现时需要为每个页面设置计数器，记录访问次

数。计数器由硬件或操作系统自动定时清零。

（2）缺页调度次数和缺页中断率、缺页置换率计算

缺页中断次数是缺页时发出缺页中断的次数。

缺页中断率 =缺页中断次数 /总的页面引用次数 *100%

缺页调度次数是调入新页时需要进行页面调度的次数

缺页置换率 =缺页调度次数 /总的页面引用次数 *100%

二、总体设计

1、算法的原理说明

FIFO 先进先出调度算法：

当页面框满时，最早进来的页面调出；

LRU 最近最少使用调度算法：

当页面框满时，最近最少使用的页面调出

LFU 最近最不常用调度算法：

当页面框满时，最近最不常用的页面调出

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