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课程设计任务书
学 院 信息学院 专 业 计算机科学与技术 学 生 姓 名 学 号 题 目 页面置换算法
内容及要求:
内容:
读者与写者问题(进程同步问题)
实验目的:深入掌握内存调度算法的概念原理和实现方法。
设计要求:编写程序实现:
1)先进先出页面置换算法(FIFO)
2)最近最久未使用页面置换算法(LRU)
3)最佳置换页面置换算法(OPT)
专题:设计一个虚拟存储区和内存工作区,编程序演示以上三种算法的具体实
现过程,并计算访问命中率。
演示页面置换的三种算法。
任务交付:1.程序源代码;
2课程设计论文及电子文档。
进度安排:16周——确定题目,查找资料,上机编程;
20周——上机编程调试,验收答辩,提交课程序设计报告书。
指导教师(签字):
年 月 日
学院院长(签字):
年 月 日
目录
一、 课程设计目的及要求 2
二、相关知识 2
三、题目分析 3
四、概要设计 3
五、代码及流程 4
六、运行结果 9
七、设计心得 10
参考文献 11
课程设计目的及要求
页面置换算法
实验目的:深入掌握内存调度算法的概念原理和实现方法。
设计要求:编写程序实现:
1)先进先出页面置换算法(FIFO)
2)最近最久未使用页面置换算法(LRU)
3)最佳置换页面置换算法(OPT)
专题:设计一个虚拟存储区和内存工作区,编程序演示以上三种算法的具体实
现过程,并计算访问命中率。
演示页面置换的三种算法。
相关知识
1 先进先出(FIFO)算法
这是最早出现的置换算法。该算法总是淘汰最先进入内存的页面,即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。该算法实现简单,只需把一个进程已调入内存的页面,按照先后次序链接成一个队列,并设置一个指针,称为替换指针,使它总指向最老的页面。但该算法与进程实际运行的规律不相适应,因为在进程中,有些页面经常被访问,比如,含有全局变量、常用函数、例程等的页面,FIFO算法并不能保证这些页面不被淘汰。
2 最近最久未使用(LRU)算法
FIFO置换算法性能之所以较差,是因为它所依据的条件是各个页面调入内存的时间,而页面调入的先后并不能反映页面的使用情况。最近最久未使用(LRU)的页面置换算法,是根据页面调入内存后的使用情况进行决策的。由于无法预测各页将来的使用情况,只能利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似,因此,LRU置换算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。该算法赋予每个页面一个访问字段,用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间t,当须淘汰一个页面时,选择现有页面中其t值最大的,即最近最久未使用的页面予以淘汰。
3 最佳(Optimal)算法
最佳置换算法是由Belady于1966年提出的一种理论上的算法。其所选择的被淘汰的页面,将是以后永不使用的,或是在最长(未来)时间内不再被访问的页面。采用最佳置换算法,通常可保证获得最低的缺页率。但由于人们目前还无法预知一个进程在内存的若干个页面中,哪一个页面是将来最长时间内不再访问的,因而该算法时无法实现的,但可以利用该算法评价其他算法。
三、题目分析
熟悉页面置换算法及其实现,引入计算机系统性能评价方法的概念。页面置换算法是虚拟存储管理实现的关键,通过本次课程设计理解内存页面调度的机制,在模拟实现FIFO、LRU和OPT几种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。
四、概要设计
4.1进入系统模块。进入登陆界面,输入内存页面数和实际页数。
int Input(int x,Pro p[X])
{
cout请输入实际页数:;
do
{
cin;
if(xX)cout数目太多,请重试endl;
else break;
}
while(1);
void print(Pro* page1)
{
Pro*page=new Pro[Y];//定义一个指针
page=page1;
for(int i=0;i;i++)
if(page[i].num==-1)
cout ;
else
coutpage[i].num ;
coutendl;
}
4.3菜单选择模块。选择相应的页面的置换方式,选择相应的字母,进入相应的功能。
4.4算法模块。选择相应的页面置换算法。
4.5显示输出模块。显示页面被置换的情况。
4.6缺页次数和缺页率模块。计算页面号输入的结果。
4.7退出系统模块。退出置换页面。
五、代码及流程
#includeiostream.h
#define X 40
int Y;
struct Pro//内存页的结构体
{
int num,time;
};
int Inpu
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