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西安文理学院计算机科学系 课程设计报告
1.1 关于页面置换算法
1.1.1 页面置换算法及其分类
在地址映射过程中,若在页面中发现所要访问的页面不再内存中,则产生
缺页中断。当发生缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内 存,
以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换
算法。
常见的置换算法有:
1.最佳置换算法(OPT)(理想置换算法)
2.先进现出置换算法(FIFO):
3.最近最久未使用(LRU)算法
4.Clock 置换算法(LRU 算法的近似实现)
5.最少使用(LFU)置换算法
6.页面缓冲置换算法
1.1.2 关于页面置换算法模拟程序问题的产生
在各种存储器管理方式中,有一个共同的特点,即它们都要求将一个作业
全部装入内存方能运行,但是有两种情况:(1) 有的作业很大,不能全部装
入内存,致使作业无法运行;(2) 有大量作业要求运行,但内存容量不足以
容纳所有这些作业。而虚拟内存技术正式从逻辑上扩充内存容量,将会解决以
上两个问题。
从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中,通常,把选择换出的页面的
算法称为页面置换算法(Page-Replacement Algorithms)。进而页面置换算
法模拟程序能客观的将其工作原理展现在我们面前。
第二章 设计简介及设计方案论述
2.1 程序运行平台
VC++6.0
具 体 操 作 如 下 : 在 VC++6.0 的 环 境 下 准 备 用 时 钟 函 数 调 用 库 函 数
( #include <time.h> ) 、 取 时 钟 时 间 并 存 入 t 调 用 库 函 数
(t=time(NULL))、 用时间 t 初始化随机数发生器调用 库函数(srand(t)
返回一个 1~10 之间的随机数(x=rand( )%10+1) 。编写三种算法。
2.2 程序的主要功能
- 1 -
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2.2.1 随机产生页面
用随机数方法产生页面走向,页面走向长度为 L。
2.2.2 FIFO 算法
该算法总是淘汰最先进入内存的页面,既选择在内存中驻留时间最久的页面
予以淘汰。
2.2.3 LRU 算法
在前面几条指令中使用频繁的页面很可能在后面的几条指令中频繁使用。
反过来说,已经很久没有使用的页面很有可能在未来较长的一段时间内不会被
用到。这个思想提示了一个可以实现的算法:在缺页发生时,淘汰掉最久未使
用的页。
2.2.4LFR 算法
在 缺 页 中 断 发 生 时 , 置 换 未 使 用 时 间 最 长 的 页 面 。 这 个 策 略 称 为
LRU(Least Recently Used,最近最少使用)页面置换算法
2.2.5NUR 算法
NRU 在需要淘汰某一页时,从那些最近一个时期内未被访问的页中任选一
页淘汰。只要在页表中增设一个访问位即可实现。当某页被访问时,访问位置
1。否则, 访问位置 0。系统周期性地对所有引用位清零。当需淘汰一页时,
从那些访问位为零的页中选一页进行淘汰。如果引用位全 0 或全 1,NRU 算法
退化为 FIFO 算 法。
2.3 总体设计
2.31 结构图
- 2 -
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4.2 主要的函数
Input(int m,Pro p[L])(打印页面走向状态);
void print(Pro *page1)(打印当前的页面);
int Search(int e,Pro *page1 )(寻找内存块中与 e 相同的块号);
int Max(Pro *page1)(寻找最近最长未使用的页面);
int Count(Pro *page1,int i,int t,Pro p[L])(记录当前内存块中页面离
下次使用间隔长度);
int main()(主函数);
.随机数发生器
#include <stdlib.h>
#include <time.h> //准备用时钟函数调用库函数
t=time(NULL);//取时钟时间并存入 t 调用库函数
srand(t);//用时间 t 初始化随机数发生器调用库函数
x=rand( )%10+1;//返回一个 1~10 之间的随机数
第三章 详细设计
- 3 -
入口
输入页面数
输入算法
产生随机数
FIFO 先进
先出算法
LRR 最近
最少使用
算法
OPT 最 佳
淘 汰 算 法
算法
LFR 最 少
访 问 页 面
算法算法
NUR 最 近
最 不 经 常
使 用 算 法
算法
输出命
中率
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