操作系统实验5 页面置换算法
- 格式：doc
- 大小：3.68 MB
- 文档页数：13
操作系统实验报告
计算机0703班
200729
实验5 页面置换算法
一、实验题目：页面置换算法（请求分页）
二、实验目的：
进一步理解父子进程之间的关系。
1） 理解内存页面调度的机理。
2） 掌握页面置换算法的实现方法。
3） 通过实验比较不同调度算法的优劣。
4） 培养综合运用所学知识的能力。
页面置换算法是虚拟存储管理实现的关键，通过本次试验理解内存页面调度的机制，在模拟实现FIFO、LRU等经典页面置换算法的基础上，比较各种置换算法的效率及优缺点，从而了解虚拟存储实现的过程。将不同的置换算法放在不同的子进程中加以模拟，培养综合运用所学知识的能力。
三、实验内容及要求
这是一个综合型实验，要求在掌握父子进程并发执行机制和内存页面置换算法的基础上，能综合运用这两方面的知识，自行编制程序。
程序涉及一个父进程和两个子进程。父进程使用rand()函数随机产生若干随机数，经过处理后，存于一数组Acess_Series[]中，作为内存页面访问的序列。两个子进程根据这个访问序列，分别采用FIFO和LRU两种不同的页面置换算法对内存页面进行调度。要求：
1） 每个子进程应能反映出页面置换的过程，并统计页面置换算法的命中或缺页情况。
设缺页的次数为diseffect。总的页面访问次数为total_instruction。 缺页率 = disaffect/total_instruction
命中率 = 1- disaffect/total_instruction
2）将为进程分配的内存页面数mframe 作为程序的参数，通过多次运行程序，说明FIFO算法存在的Belady现象。
四、程序流程图
开始创建子进程1创建子进程2结束
子进程1读逻辑页面否是否已调入物理页面是当前物理页面表是否已满淘汰最先进入页是失效次数加1将读的页调入物理页面表是否已读完逻辑页面退出是否子进程2读逻辑页面否是否已调入物理页面当前物理页面表是否已满淘汰最先进入页是失效次数加1将读的页调入物理页面表是否已读完逻辑页面退出是否调整物理页面表中页的顺序是
五、程序源代码、文档注释及文字说明
#include
#include
#include
#include
#include
#include #include
#include
main()
{
int p1,p2;int i,j,k,t,m,kk,r1,r2;int temp1,temp2,temp3;
int diseffect1=0;int diseffect2=0;
int k1=0;int k2=0; int f1=0;int f2=0;float f;
int Access_series[8];
struct one_frame{
int page_no;
char flag;
};
int mframe=5;
struct one_frame M_Frame[5];
for(i=0;i
printf("yemian: ");
for(i=0;i<8;i++) //产生随机数
{Access_series[i]=rand()%8+1;
printf("%d ",Access_series[i]);}printf("\n");}
while((p1=fork())==-1); if(p1==0)
{
for(j=0;j<8;j++)
{r1=Access_series[j]; //读入一个逻辑页面
for(k=0;k
{if(r1!=M_Frame[k].page_no) continue;
else
{ printf("have found!\n");for(i=0;i
printf("%d ",M_Frame[i]);printf("\n");f1=1;break;}}
if(f1==0)
{diseffect1++; //若不存在，发生缺页，则失效率加1
if(k1
{
M_Frame[k1].page_no=r1; //分配一个空的物理页面
M_Frame[k1].flag='Y';
k1++;
for(i=0;i<8;i++)printf("%d ",Access_series[i]);printf("\n");
printf("diseffect!");printf(" %d\n",diseffect1);
for(i=0;i
printf("%d ",M_Frame[i]);printf("\n");
}
else
{ temp1=M_Frame[0].page_no; //物理页面表已满
for(i=1;i<5;i++)
M_Frame[i-1]=M_Frame[i];M_Frame[4].page_no=r1; //淘汰最早进入的M_Frame[0]
//并将所读的逻辑页面调入
for(i=0;i<8;i++)printf("%d
",Access_series[i]);printf("\n");
printf("diseffect! %d\n",diseffect1);
printf("lose %d\n",temp1);
for(i=0;i
printf("%d ",M_Frame[i]);printf("\n");
}
}
f1=0; }
f=diseffect1/8.0; //统计缺页率
printf("diseffect rate of FIFO %f\n",f);
exit(0);
}
wait(0);
for(i=0;i
while((p2=fork())==-1) ; //创建子进程2
if(p2==0)
{
for(m=0;m<8;m++)
{
r2=Access_series[m]; //读入逻辑页
for(kk=0;kk
{
if(r2!=M_Frame[kk].page_no) //首先在物理页面中查找
continue;
else{
printf("have found!\n"); //找到
for(t=kk+1;t
M_Frame[t-1].page_no=M_Frame[t].page_no;
M_Frame[t-1].page_no=r2;
for(i=0;i
printf("%d ",M_Frame[i].page_no);printf("\n");
f2=1;
break;}
}
if(f2==0) //没有找到，发生缺页
{
diseffect2++; //缺页率加1
if(k2
{
M_Frame[k2].page_no=r2; //选择空页面分配
M_Frame[k2].flag='Y';k2++;
for(i=0;i<8;i++)printf("%d ",Access_series[i]);printf("\n");
printf("diseffect! %d\n",diseffect2);
for(i=0;i
printf("%d ",M_Frame[i]);printf("\n"); }
else{ //淘汰最近最久未访问的M_Frame[0]
temp3=M_Frame[0].page_no;
for(i=1;i
M_Frame[i-1].page_no=M_Frame[i].page_no;
M_Frame[mframe-1].page_no=r2; //将当前页调入
for(i=0;i<8;i++)printf("%d ",Access_series[i]);printf("\n");
printf("diseffect %d\n",diseffect2);;
printf("lose %d\n",temp3);
for(i=0;i
printf("%d ",M_Frame[i]);printf("\n");
}
}
f2=0;
}
f=diseffect2/8.0; //统计失效率
printf("diseffect rate of LRU %f\n",f);exit(0);
}
}
