实 验 报 告

（2014 / 2015 学年 第 一 学期）

课程名称 实验名称

计算机操作系统

虚拟存储中页面置换算法的模拟实现 2014

实验时间 指导单位 指导教师

年 12 月 19 日

南京邮电大学

崔衍

学生姓名 学院(系)

物联网院

班级学号 专 业

网络工程

实 验 报 告

- 2 -

二、 实验原理及内容

实验三

#include <iostream.h>

#include<stdlib.h>

#include<conio.h>

#include<stdio.h>

#define Bsize 4

typedef struct BLOCK//声明一种新类型——物理块类型

{

int pagenum;//页号

int accessed;//访问字段，其值表示多久未被访问

}BLOCK;

int pc;//程序计数器，用来记录指令的序号

int n;//缺页计数器，用来记录缺页的次数

static int temp[320];//用来存储320条随机数

BLOCK block[Bsize]; //定义一大小为4的物理块数组

//************************************************************* void init( ); //程序初始化函数

int findExist(int curpage);//查找物理块中是否有该页面

int findSpace( );//查找是否有空闲物理块

int findReplace( );//查找应予置换的页面

void display ( );//显示

void suijishu( );//产生320条随机数,显示并存储到temp[320]

void pagestring( );//显示调用的页面队列

void OPT( );//OPT算法

void LRU( );// LRU算法

void FIFO( );//FIFO算法

//************************************************************* void init( )

{

for(int i=0;i<Bsize;i++)

{

block[i].pagenum=-1;

block[i].accessed=0;

- 3 -

pc=n=0;

}

}

//-------------------------------------------------------------

int findExist(int curpage)

{

for(int i=0; i<Bsize; i++)

{

if(block[i].pagenum == curpage )

return i;//检测到内存中有该页面，返回block中的位置 }

return -1;

}

//-------------------------------------------------------------

int findSpace( )

{

for(int i=0; i<Bsize; i++)

{

if(block[i].pagenum == -1)

return i;//找到空闲的block，返回block中的位置 }

return -1;

}

//-------------------------------------------------------------

int findReplace( )

{

int pos = 0;

for(int i=0; i<Bsize; i++)

{

if(block[i].accessed >block[pos].accessed)

pos = i;//找到应予置换页面，返回BLOCK中位置 }

return pos;

}

//-------------------------------------------------------------

void display( )

- 4 -

{

for(int i=0; i<Bsize; i++)

{

if(block[i].pagenum != -1)

{ printf(" %02d",block[i].pagenum);}

}

cout<<endl;

}

//-------------------------------------------------------------

void suijishu( )

{ int flag=0;

cin>>pc;

cout<<"******按照要求产生的320个随机数：*******"<<endl; for(int i=0;i<320;i++)

{

temp[i]=pc;

if(flag%2==0) pc=++pc%320;

if(flag==1) pc=rand( )% (pc-1);

if(flag==3) pc=pc+1+(rand( )%(320-(pc+1)));

flag=++flag%4;

printf(" %03d",temp[i]);

if((i+1)%10==0) cout<<endl;

}

}

//-------------------------------------------------------------

void pagestring( )

{

for(int i=0;i<320;i++)

{

printf(" %02d",temp[i]/10);

if((i+1)%10==0) cout<<endl;

}

}

//-------------------------------------------------------------

void OPT( )

{

int exist,space,position ;

- 5 -

int curpage;

for(int i=0;i<320;i++)

{

if(i%100==0) getch( );

pc=temp[i];

curpage=pc/10;

exist = findExist(curpage);

if(exist==-1)

{

space = findSpace ( );

if(space != -1)

{

block[space].pagenum = curpage;

display( );

n=n+1;

}

else

{

for(int k=0;k<Bsize;k++)

{

for(int j=i;j<320;j++)

{

if(block[k].pagenum!= temp[j]/10)

{

block[k].accessed = 1000;

}//将来不会用，设置为一个很大数

else

{

block[k].accessed = j;

break;

}

}

}

position = findReplace( );

block[position].pagenum = curpage; display( );

n++;

- 6 -

}

}

}

cout<<"缺页次数:"<<n<<endl;

cout<<"缺页率:"<<(n/320.0)*100<<"%"<<endl;

}

//-------------------------------------------------------------

void LRU( )

{

int exist,space,position ;

int curpage;

for(int i=0;i<320;i++)

{

if(i%100==0) getch( );

pc=temp[i];

curpage=pc/10;

exist = findExist(curpage);

if(exist==-1)

{

space = findSpace( );

if(space != -1)

{

block[space].pagenum = curpage;

display( );

n=n+1;

}

else

{

position = findReplace( );

block[position].pagenum = curpage;

display( );

n++;

}

}

else block[exist].accessed = -1;//恢复存在的并刚访问过的BLOCK中页面accessed为-1 for(int j=0; j<4; j++)

- 7 -

{block[j].accessed++;}

}

cout<<"缺页次数:"<<n<<endl;

cout<<"缺页率:"<<(n/320.0)*100<<"%"<<endl; }

//------------------------------------------------------------- void FIFO( )

{

int exist,space,position ;

int curpage;

for(int i=0;i<320;i++)

{

if(i%100==0) getch( );

pc=temp[i];

curpage=pc/10;

exist = findExist(curpage);

if(exist==-1)

{

space = findSpace( );

if(space != -1)

{

block[space].pagenum = curpage;

display( );

n=n+1;

}

else

{

position = findReplace( );

block[position].pagenum = curpage; display( );

n++;

block[position].accessed--;

}

}

for(int j=0; j<Bsize; j++)

- 8 -

block[j].accessed++;

}

cout<<"缺页次数:"<<n<<endl;

cout<<"缺页率:"<<(n/320.0)*100<<"%"<<endl;

}

//************************************************************* void main( )

{

int select;

cout<<"请输入第一条指令号(0~320)：";

suijishu( );

cout<<"*****对应的调用页面队列*******"<<endl;

pagestring( );

do

{

cout<<"****************************************"<<endl; cout<<"------1:OPT 2:LRU 3:FIFO 4:退出-----"<<endl; cout<<"****************************************"<<endl; cout<<" 请选择一种页面置换算法:";

cin>>select;

cout<<"****************************************"<<endl; init( );

switch(select)

{

case 1:cout<<"最佳置换算法OPT:"<<endl;

cout<<"*****************"<<endl;

OPT( );

break;

case 2:cout<<"最近最久未使用置换算法LRU:"<<endl;

cout<<"**************************"<<endl;

LRU( );

break;

case 3:cout<<"先进先出置换算法FIFO:"<<endl;

cout<<"*********************"<<endl;

FIFO( );

break;

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第二篇：南京邮电大学系统工程实验报告

课内实验报告

课 程 名：        系统工程       

任课教师：                 

专    业：             

学    号：             

姓    名：            

二○ 一二 至二○ 一三 年度 第 1 学期

              南京邮电大学  经济与管理学院