2014操作系统实验报告面置换.docVIP

实验三 内存页面置换算法的设计实习内容 实习目的 本实习要求学生通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的技术特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。 LINUX中，为了提高内存利用率，提供了内外存进程对换机制，内存空间的分配和回收均以页为单位进行，一个进程只需将其一部分（段或页）调入内存便可运行，还支持请求调页的存储管理方式。 当进程在运行中需要访问某部分程序和数据时，发现其所在页面不在内存，就立即提出请求（向CPU发出缺中断），由系统将其所需页面调入内存。这种页面调入方式叫请求调页。 当CPU接收到缺页中断信号，中断处理程序先保存现场，分析中断原因，转入缺页中断处理程序。该程序通过查找页表，得到该页所在外存的物理块号。如果此时内存未满，能容纳新页，则启动磁盘I/O将所缺之页调入内存，然后修改页表。如果内存已满，则须按某种置换算法从内存中选出一页准备换出，是否重新写盘由页表的修改位决定，然后将缺页调入，修改页表。利用修改后的页表，去形成所要访问数据的物理地址，再去访问内存数据。整个页面的调入过程对用户是透明的。 实习实习struct pageInfor { int content;//页面号 int timer;//被访问标记 }; class PRA { public: PRA(void); int findSpace(void); //查找是否有空闲内存 int findExist(int curpage); //查找内存中是否有该页面 int findReplace(void); //查找应予置换的页面 void display(void); //显示 void FIFO(void); //FIFO算法 void LRU(void); //LRU算法 void BlockClear(void);//BLOCK清空，以便用另一种方法重新演示 pageInfor * block; //物理块 pageInfor * page; //页面号串 private: }; FIFO页面置换算法 当需要访问一个新的页面时，首先调用findExist(i)函数来查看物理块中是否就有这个页面，若要查看的页面物理块中就有，则调用display函数直接显示，不需要替换页面；如果要查看的页面物理块中没有，就需要寻找空闲物理块放入，若存在有空闲物理块，则将页面放入；若没有空闲物理块，则调用findReplace函数替换页面。并将物理块中所有页面timer++。 LRU页面置换算法 当需要访问一个新的页面时，首先调用findExist(i)函数来查看物理块中是否就有这个页面 OPT页面置换算法 当需要访问一个新的页面时，也首先调用findExist(i)函数来查看物理块中是否就有这个页面寻找应予置换页面函数findReplace 比较三个物理块中的时间标记timer，找到时间最久的。 程序流程图  源程序结构分析 ——程序结构 程序共有以下九个部分： int findSpace(void);//查找是否有空闲内存 int findExist(int curpage);//查找内存中是否有该页面 int findReplace(void);//查找应予置换的页面 void display(void);//显示 void FIFO(void);//FIFO算法 void LRU(void);//LRU算法 void OPT(void);//OPT算法； void BlockClear(void);//BLOCK清空，以便用另一种方法重新演示 int main() //主程序 源程序代码 #include iostream.h #define Bsize 3 #define Psize 20 struct pageInfor { int content;//页面号 int timer;//被访问标记 }; class PRA { public: PRA(void); int findSpace(void);//查找是否有空闲内存 int findExist(int curpage);//查找内存中是否有该页面 int findReplace(void);//查找应予置换的页面 void display(void);//显示 void FIFO(void);//FIFO算法 void LRU(void);//LRU算法 void Optimal(void);//OPTIMAL算法 void BlockClear(void);//BLOCK恢复 pageInfor * block;//物理块 pageInfor * page;//页面号串