(完整word版)页面置换算法 实验报告 (2).docx
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2023-03-11
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综合性实验报告
专业
年级
班级：
操作系统
实验地点
项目名称
实验时间
实验类型
页面置换算法
综合性
一、实验目的
1.学习常见的 4 种页面置换算法：最佳置换算法（OPT），先进先出页面置换算
法（FIFO），最近最久未使用页面算法（LRU），最少使用置换算法（LFU）。
2.
编写函数并计算输出上述各种算法的命中率。
二、总体设计（设计原理、设计方案及流程等）
设计原理：
OPT 页面置换算法
OPT 所选择被淘汰的页面是已调入内存，且在以后永不使用的，或是在最长时间内不再被访
问的页面。因此如何找出这样的页面是该算法的关键。可为每个页面设置一个步长变量，其
初值为一足够大的数，对于不在内存的页面，将其值重置为零，对于位于内存的页面，其值
重置为当前访问页面与之后首次出现该页面时两者之间的距离，因此该值越大表示该页是在
最长时间内不再被访问的页面，可以选择其作为换出页面。
FIFO 页面置换算法
FIFO 总是选择最先进入内存的页面予以淘汰，因此可设置一个先进先出的忙页帧队列，新
调入内存的页面挂在该队列的尾部，而当无空闲页帧时，可从该队列首部取下一个页帧作为
空闲页帧，进而调入所需页面。
LRU 页面置换算法
LRU 是根据页面调入内存后的使用情况进行决策的，它利用“最近的过去”作为“最近的将
来”的近似，选择最近最久未使用的页面予以淘汰。该算法主要借助于页面结构中的访问时
间 time 来实现，time 记录了一个页面上次的访问时间，因此，当须淘汰一个页面时，选择
处于内存的页面中其 time 值最小的页面，即最近最久未使用的页面予以淘汰。
LFU 页面置换算法
LFU 要求为每个页面配置一个计数器（即页面结构中的 counter），一旦某页被访问，则将
其计数器的值加 1，在需要选择一页置换时，则将选择其计数器值最小的页面，即内存中访
问次数最少的页面进行淘汰。
设计流程：
河南师范大学软件学院
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