实验报告三内存页面置换算法的设计.doc

实验报告三内存页面置换算法的设计姓名：丛菲 学号：20100830205 班级：信息安全二班一、实习内容 实现最近最久未使用（LRU）置换算法二、实习目的 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调入内存便可运行，还支持请求调页的存储管理方式。 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特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。三、实习题目1. 最近最久未使用（LRU）置换算法原理就是：当需要淘汰某页面时，选择当前一段时间内最久未使用过的页先淘汰，即淘汰距当前最远的上次使用的页。 例如: 分配给该进程的页块数为3，一个20位长的页面访问序列为:12560,36536,56042,70435， 则缺页次数和缺页率按下图给出:2. 假定分配给该进程的页块数为3，页面访问序列长度为20。本实验可以采用数组结构实现，首先随机产生页面序列，当发生请求调页时，若内存已满，则需要利用LRU算法，将当前一段时间内最久未使用过的页替换出去。 模拟程序的算法如下图： 四、实现代码为：#include #define M 3 #define N 20 #define Myprintf printf(|-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-|n) /*表格控制*/ typedef struct page int num; /*记录页面号*/ int time; /*记录调入内存时间*/ Page; /* 页面逻辑结构，结构为方便算法实现设计*/ Page bM; /*内存单元数*/ int cMN; /*暂保存内存当前的状态：缓冲区*/ int queue100; /*记录调入队列*/ int K; /*调入队列计数变量*/ /*初始化内存单元、缓冲区*/ void Init(Page *b,int cMN) int i,j; for(i=0;iN;i+) bi.num=-1; bi.time=N-i-1; for(i=0;iM;i+) for(j=0;jN;j+) cij=-1; /*取得在内存中停留最久的页面,默认状态下为最早调入的页面*/ int GetMax(Page *b) int i; int max=-1; int tag=0; for(i=0;imax) max=bi.time; tag=i; return tag; /*判断页面是否已在内存中*/ int Equation(int fold,Page *b) int i; for(i=0;i=0) bval.time=0; for(i=0;iM;i+) if (i!=val) bi.time+; else/页面不存在 queue+K=fold;/*记录调入页面*/ val=GetMax(b); bval.num=fold; bval.time=0; for(i=0;iM;i+) if (i!=val) bi.time+; main()/*主程序*/ int aN=1,0,5,1,7,1,0,2,4,1,0,0,8,7,5,4,3,2,3,4; int i,j; start: K=-1; Init(b, c); for(i=0;iN;i+) Lru(ai,b); c0i=ai; /*记录当前的内存单元中的页面*/ for(j=0;jM;j+) cji=bj.num; /*结果输出*/ printf(nei cun zhuang tai ：n); Myprintf; for(j=0;jN;j+) printf(|%2d ,aj); printf(|n); Myprintf; for(i=0;iM;i+) for(j=0;jN;j+) if(cij=-1) printf(|%2c ,32); else printf(|%2d ,cij); printf(|n); Myprintf; printf(ndiao ru dui lie :); for(i=0;iK+1;i+) printf(%3d,queuei); printf(nque ye ci shu ：%6dnque ye lv：%16.2f%n,K+1,(float)(K+1)/N*100); 五、在虚拟机上的具体操作及结果六、思考题 比较LRU和其他置换算法各自的优缺点，能够实现其他置换算法模拟设计，分析内存页面数的变化对各种置换算法命中率的影响。答: 内存页面数越多哦,命中率越高.LRU算法可以减少页错误率,较易理解.最优算法页错误最低,且没有Belady异常,但是较难实现FIF