操作系统课程设计实验报告-用C++实现页面调度算法.doc

操作系统
实
验
报
告
(3)
学院:计算机科学与技术学院
班级:计091
学号:
姓名:
时间:2011/12/31
目录
实验名称……………………………………………………3
实验目的……………………………………………………3
实验内容……………………………………………………3
实验要求……………………………………………………3
实验原理……………………………………………………3
实验环境……………………………………………………4
实验设计……………………………………………………4
……………………………………………………………………4
…………………………………………………………………………5
……………………………………………………………………9
实验运行结果………………………………………………9
实验心得……………………………………………………13
附录:源代码(部分)…………………………………………………………………13
一、实验名称:
用C++实现页面调度算法
二、实验目的:
通过自己编程来实现页面调度算法,进一步理解页面调度算法的概念及含义,提高对页面调度算法的认识,同时提高自己的动手实践能力。加深我们对主存与辅助存储器统一管理、逻辑地址与物理地址转换、部分装入和部分替换问题的理解,同时,有利于我们对虚拟存储技术的理解。
三、实验内容:
利用C++,实现页面调度算法
最优替换算法OPT
先进先出调度算法
3. 最近最少调度算法
四、实验要求:


五、实验原理:
不必装入进程的全部信息,仅将当前使用部分先装入主存,其余部分存放在磁盘中,待使用时由系统自动将其装起来。当进程所访问的程序和数据在主存中时,可顺利进行;如果处理器所访问的程序或数据不在主存中,为了继续执行,由系统自动将这部分信息从磁盘装入,叫做“部分装入”;如若此刻没有足够的空闲物理空间,便把主存中暂时不用的信息移至磁盘,叫做“部分替换”。
目前有许多页面调度算法,本实验主要涉及先进先出调度算法、最近最少调度算法、最近最不常用调度算法。本实验使用页面调度算法时作如下假设,进程在创建时由操作系统为之分配一个固定数目物理页,执行过程中物理页的数目和位置不会改变。也即进程进行页面调度时只能在分到的几个物理页中进行。

选择将来最久不被访问的页面作为被替换的页面,它就是一种比较好的页面替换算法。
2. 先进先出调度算法
先进先出调度算法根据页面进入内存的时间先后选择淘汰页面,先进入内存的页面先淘汰,后进入内存的后淘汰。本算法实现时需要将页面按进入内存的时间先后组成一个队列,每次调度队首页面予以淘汰。

先进先出调度算法没有考虑页面的使用情况,大多数情况下性能不佳。根据程序执行的局部性特点,程序一旦访问了某些代码和数据,则在一段时间内会经常访问他们,因此最近最少用调度在选择淘汰页面时会考虑页面最近的使用,总是选择在最近一段时间以来最少使用的页面予以淘汰。算法实现时需要为每个页面设置数据结构记录页面自上次访问以来所经历的时间。
缺页中断次数是缺页时发出缺页中断的次数
缺页中断率=缺页中断次数/总的页面引用次数*100%
六、实验环境:
Win-7系统
Visual C++
七、实验设计:

定义结构体:
struct PageFrame//页框结构
{
int id;//页框号
int pageId; //驻留的页号
int visitedCount;//驻留页计数器,访问加1
int unvisitedCount;//最近访问,访问清零,未访问加1
bool replace;//将被淘汰为true
int stayTime;//驻留时间计数
int nextsite;
};
struct Page//页结构
{int id;};//页号
struct Data//基本数据构成
{
PageFrame *pf; //页框指针,用于指定个数页框申请
int pfLength; //页框个数
Page *p; //页指针,用于指定个数页申请
int pLength; //页个数
int *pfLogicRuler; //逻辑标尺,用于记录淘汰序列
int pageLackCount; //缺页计数器
};
定义类对象:
class Method//方法类
{
private:
public:
Meth