作業系統實驗三 頁面替換演算法的比較研究

2021-04-07 08:47:11 字數 3338 閱讀 2362

在本實驗中,引用串的長度為

100000

個,生成方法為按照給定的指令跳轉率隨即生成,指令跳轉率由呼叫函式給出。由於指令的跳轉率對最終的各種替換演算法的缺頁率有明顯的影響,所以,在實驗中,我用一組不同的跳轉率來測試在不同指令跳轉條件下不同演算法的缺頁率。

另外,實驗中使用的記憶體的頁面數為

10,虛擬儲存器中的頁面總是為

100。

以下是程式中定義的一些資料結構和函式原形:

#define stream_len 100000

#define max_page_no 100

#define work_pages 10

typedef enum rep;

void best_rep(int *stream, int pos, int *memory);

void fifo_rep(int *stream, int pos, int *memory);

void lru_rep(int *stream, int pos, int *memory);

void clock_rep(int *stream, int pos, int *memory);

void rand_rep(int *stream, int pos, int *memory);

各種替換演算法如課本中所述,再次不再重複。

page_stream.cpp

#include

#include

#include

#include "page_stream.h"

void generatestream(int stream, int stream_len, double jumprate, int maxpageno, int workpages)

return;

}int getstartpage(int range)

double genrate()

int gensubstr(int stream, int startposition, int startpage)

return startposition + i;

}replace_fun.cpp

#include

#include

#include

#include "replace_fun.h"

bool in_mem(int page, int *memory)

}return false;

}void replacepage(int *stream, int *memory, rep rep, int pos)

}static int lruaid[work_pages] = ;

void updatelru(int *memory, int page)

for (i = 0; i < work_pages; i++)

}return;

}static int clockaid[work_pages] = ;

void updateclock(int *memory, int page)

}return;

}double run(int *stream, int *memory, rep rep)

else if (rep == clock_rep)

pos++;

continue;

}else

}return ((double)replacetimes)/stream_len;

}bool check(int *memtemp, int check_page, int replace_page, int *memory)

if (memtemp[i] == check_page)

}if (k == work_pages-1)

memory[i] = replace_page;

return true;

}return false;

}void best_rep(int *stream, int pos, int *memory)

int postemp = pos + 1;

bool hasreplaced = false;

while (postemp != stream_len)

if (!hasreplaced)

memory[i] = stream[pos];

}return;

}void fifo_rep(int *stream, int pos, int *memory)

void lru_rep(int *stream, int pos, int *memory)

}memory[k] = stream[pos];

lruaid[k] = 0;

return;

}static int clockpointer = 0;

void clock_rep(int *stream, int pos, int *memory)

else if (clockaid[clockpointer] == 0)

}memory[clockpointer] = stream[pos];

return;

}void rand_rep(int *stream, int pos, int *memory)

main.cpp

#include

#include

#include "page_stream.h"

#include "main.h"

#include "replace_fun.h"

main()

else

} while (i < work_pages);

printf("指令跳轉率為%f時:/n/n", jumprate);

printf("最佳替換演算法缺頁率:/n");

printf("%f/n", run(stream, memory, best_rep));

printf("隨機替換演算法缺頁率:/n");

printf("%f/n", run(stream, memory, rand_rep));

printf("先進先出替換演算法缺頁率:/n");

printf("%f/n", run(stream, memory, fifo_rep));

printf("最近最久未使用替換演算法缺頁率:/n");

printf("%f/n", run(stream, memory, lru_rep));

printf("clock替換演算法缺頁率:/n");

printf("%f/n", run(stream, memory, clock_rep));

return 0;

}

問三 頁面置換演算法有哪些?

概述 在程式執行過程中,如果要訪問的頁面不在記憶體中,就發生缺頁中斷從而將該頁調入記憶體中。此時如果記憶體已無空閒空間,系統必須從記憶體中調出乙個頁面到磁碟對換區中來騰出空間。頁面置換演算法和快取淘汰策略類似,可以將記憶體看成磁碟的快取。在快取系統中,快取的大小有限,當有新的快取到達時,需要淘汰一部...

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