基于lru页面置换算法的请求分页存储管理方式

时间: 2023-05-31 09:19:49 浏览: 83
### 回答1: 基于LRU(最近最少使用)页面置换算法的请求分页存储管理方式是指,系统在内存中维护一个页表,记录每个页的状态信息,如是否被修改、是否在内存中等。当应用程序请求一个页面时,系统会根据页表信息判断该页面是否已经在内存中。如果在内存中,系统直接返回该页面的物理地址;如果不在内存中,则需要将该页面从磁盘中读入到内存中,并进行页面置换。 在基于LRU页面置换算法的请求分页存储管理方式中,系统会根据页表中记录的页面最近被使用的时间戳来判断哪些页面最近最少使用。当需要进行页面置换时,系统会选择最近最少使用的页面进行置换,以保证内存中的页面都是当前应用程序最需要的页面,从而提高系统性能。 ### 回答2: 随着计算机技术的不断发展,数据的处理和存储需求不断增加,如何高效地管理和优化内存资源成为了重要的问题。请求分页存储管理方式是其中一种比较常见且经典的内存管理方式,它采用了LRU页面置换算法,可以更加有效地管理内存和优化资源利用。 请求分页存储管理方式,是指将程序的地址空间分为若干个大小相同的页面,并将程序的每一个页面调入内存中,形成存储系统。当程序需要访问某个页面时,通过内存地址映射技术找到该页面在内存中的位置,如果该页面在内存中,则直接对该页面进行操作;如果该页面不在内存中,则需要将该页面从外存中调入内存中,并将原来存在于内存中的某个页面置换出去。这个过程中,就需要使用到页面置换算法。 在请求分页存储管理方式中,采用的置换算法是LRU(Least Recently Used)算法,即最近最少使用算法。在这个算法中,每次访问页面时,系统会记录下这个页面的访问时间。当需要置换出内存中的一个页面时,就会选取最久未被访问的那个页面进行置换。这样可以保证内存中存储的页面是最近经常被访问的,提高了访问效率,并避免了频繁置换引起的额外开销和性能损失。 总之,请求分页存储管理方式基于LRU页面置换算法所采用的存储方式,可以更加高效地管理和优化内存资源。通过统计页面的访问时间,并置换最久未被访问页面,可以有效提高内存的利用率和系统性能的表现。 ### 回答3: 基于LRU页面置换算法的请求分页存储管理方式,是一种基于最近最少使用算法实现的页置换方式。在这种存储管理方式下,系统将虚拟内存分成较小的页,然后把程序的进程按照逻辑结构划分为一页一页的,每个进程只占用部分内存空间,并在需要使用时,调入内存。 在这种方式下,当发生页的置换时,系统将会优先替换掉最近最少使用的页面。在运行进程中,频繁使用的页面将会保留在内存中,而较少使用的页面则可能会被替换出去。这种方式下,可以通过在页面内设置标志位,来记录页面的访问频率,以便在页置换时,更加准确地判断哪些页面需要置换出去。 基于LRU页面置换算法的请求分页存储管理方式,可以提高内存使用效率,减少因内存不足而导致的程序响应时间过长的现象。同时,通过精确地记录页面的访问历史,系统可以更好地适应不同程序的运行情况,并实现优先保留常用页面的效果。 总之,基于LRU页面置换算法的请求分页存储管理方式,是一种非常实用的存储管理方式,可以提高系统的运行效率和程序的响应速度。但是在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和优化,以保证系统的稳定性和可靠性。

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好的,我可以为您解答这个问题。 首先,请求分页存储管理是指将一个进程所需的所有页面分为若干个固定大小的块,每个块称为一页,再将这些页调入内存中,以满足进程运行的需要。当内存中的页不足时,需要进行页面置换算法。 常用的页面置换算法有Optimal、FIFO、LRU三种。 下面是这三种算法的简单实现: 1. Optimal算法 Optimal算法是一种理论上最优秀的页面置换算法,它选择在未来最长时间内不再被访问的页面进行置换。 实现思路: (1)对于每个内存块,预测它在未来的访问情况。 (2)选择未来最长时间内不再被访问的页面进行置换。 代码实现: python def optimal(pages, frames): page_faults = 0 page_frames = [None] * frames next_use = [0] * frames for i in range(len(pages)): if pages[i] not in page_frames: if None in page_frames: page_frames[page_frames.index(None)] = pages[i] else: farthest = max(j for j in range(len(page_frames)), key=lambda k: next_use[k]) page_frames[farthest] = pages[i] page_faults += 1 next_use[page_frames.index(pages[i])] = max(j for j in range(i, len(pages)) if pages[j] == pages[i]) if pages[i] in pages[i+1:] else len(pages) else: next_use[page_frames.index(pages[i])] = max(j for j in range(i, len(pages)) if pages[j] == pages[i]) if pages[i] in pages[i+1:] else len(pages) return page_faults 2. FIFO算法 FIFO算法选择最先进入内存的页面进行置换。 实现思路: (1)使用一个队列来保存进入内存的页面,队首是最先进入的页面。 (2)当需要进行页面置换时,选择队首的页面进行置换。 代码实现: python def fifo(pages, frames): page_faults = 0 page_frames = [None] * frames queue = [] for i in range(len(pages)): if pages[i] not in page_frames: if None in page_frames: page_frames[page_frames.index(None)] = pages[i] queue.append(pages[i]) else: page_frames[page_frames.index(queue.pop(0))] = pages[i] queue.append(pages[i]) page_faults += 1 return page_faults 3. LRU算法 LRU算法选择最近最少使用的页面进行置换。 实现思路: (1)使用一个列表来保存进入内存的页面,列表末尾是最近使用的页面。 (2)当需要进行页面置换时,选择列表头部的页面进行置换。 代码实现: python def lru(pages, frames): page_faults = 0 page_frames = [None] * frames for i in range(len(pages)): if pages[i] not in page_frames: if None in page_frames: page_frames[page_frames.index(None)] = pages[i] else: farthest = max(j for j in range(len(page_frames)), key=lambda k: pages[i-1::-1].index(page_frames[k]) if page_frames[k] in pages[i-1::-1] else -1) page_frames[farthest] = pages[i] page_faults += 1 return page_faults 以上是Optimal、FIFO、LRU三种页面置换算法的简单实现。
好的,下面是C语言实现请求分页存储管理页面Optimal、FIFO、LRU置换算法的代码示例: 1. Optimal算法 c #include <stdio.h> int optimal(int pages[], int n, int frames) { int page_faults = 0; int page_frames[frames]; int next_use[frames]; for (int i = 0; i < frames; i++) { page_frames[i] = -1; next_use[i] = n; } for (int i = 0; i < n; i++) { int j; for (j = 0; j < frames; j++) { if (page_frames[j] == pages[i]) { next_use[j] = i; break; } } if (j == frames) { int farthest = 0; for (int k = 1; k < frames; k++) { if (next_use[k] > next_use[farthest]) farthest = k; } page_frames[farthest] = pages[i]; next_use[farthest] = i; page_faults++; } } return page_faults; } int main() { int pages[] = { 1, 3, 0, 3, 5, 6, 3 }; int n = sizeof(pages)/sizeof(pages[0]); int frames = 3; int page_faults = optimal(pages, n, frames); printf("Optimal: %d\n", page_faults); return 0; } 2. FIFO算法 c #include <stdio.h> int fifo(int pages[], int n, int frames) { int page_faults = 0; int page_frames[frames]; int queue[frames]; int front = 0, rear = 0; for (int i = 0; i < frames; i++) { page_frames[i] = -1; queue[i] = -1; } for (int i = 0; i < n; i++) { int j; for (j = 0; j < frames; j++) { if (page_frames[j] == pages[i]) break; } if (j == frames) { if (page_frames[rear] != -1) { int old_page = queue[front++]; front %= frames; for (int k = 0; k < frames; k++) { if (page_frames[k] == old_page) { page_frames[k] = pages[i]; break; } } } else { page_frames[rear++] = pages[i]; rear %= frames; } queue[rear] = pages[i]; page_faults++; } } return page_faults; } int main() { int pages[] = { 1, 3, 0, 3, 5, 6, 3 }; int n = sizeof(pages)/sizeof(pages[0]); int frames = 3; int page_faults = fifo(pages, n, frames); printf("FIFO: %d\n", page_faults); return 0; } 3. LRU算法 c #include <stdio.h> int lru(int pages[], int n, int frames) { int page_faults = 0; int page_frames[frames]; int next_use[frames]; for (int i = 0; i < frames; i++) { page_frames[i] = -1; next_use[i] = n; } for (int i = 0; i < n; i++) { int j; for (j = 0; j < frames; j++) { if (page_frames[j] == pages[i]) { next_use[j] = i; break; } } if (j == frames) { int farthest = 0; for (int k = 1; k < frames; k++) { if (next_use[k] > next_use[farthest]) farthest = k; } page_frames[farthest] = pages[i]; next_use[farthest] = i; page_faults++; } } return page_faults; } int main() { int pages[] = { 1, 3, 0, 3, 5, 6, 3 }; int n = sizeof(pages)/sizeof(pages[0]); int frames = 3; int page_faults = lru(pages, n, frames); printf("LRU: %d\n", page_faults); return 0; } 以上是C语言实现请求分页存储管理页面Optimal、FIFO、LRU置换算法的代码示例。
请求分页式技术中的页面置换算法有很多种,比如先进先出(FIFO)、最近最少使用(LRU)、时钟置换算法(Clock)等。这里以LRU算法为例,用C语言来实现。 LRU算法的思路是,每次淘汰最近最少使用的页面。我们可以用一个链表来维护所有页面的使用顺序,每次访问一个页面时,就将它移到链表的头部,这样链表的尾部就是最近最少使用的页面。如果需要淘汰页面时,就淘汰链表尾部的页面。 下面是一段示例代码: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define PAGE_NUM 5 // 页面数量 #define PAGE_SIZE 1024 // 页面大小 #define PAGE_FRAME_NUM 3 // 物理内存帧数 struct Page { int id; // 页面编号 char content[PAGE_SIZE]; // 页面内容 struct Page* prev; // 前驱指针 struct Page* next; // 后继指针 }; // 全局变量,物理内存 struct Page* physical_memory[PAGE_FRAME_NUM] = { NULL }; // 全局变量,页面链表 struct Page* page_list_head = NULL; struct Page* page_list_tail = NULL; // 初始化页面链表 void init_page_list() { page_list_head = NULL; page_list_tail = NULL; for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) { struct Page* page = (struct Page*)malloc(sizeof(struct Page)); page->id = i; page->prev = NULL; page->next = NULL; if (page_list_head == NULL) { page_list_head = page; page_list_tail = page; } else { page_list_tail->next = page; page->prev = page_list_tail; page_list_tail = page; } } } // 查找页面 struct Page* find_page(int id) { struct Page* p = page_list_head; while (p != NULL) { if (p->id == id) { return p; } p = p->next; } return NULL; } // 将页面移动到链表头部 void move_page_to_head(struct Page* page) { if (page == page_list_head) { return; } if (page == page_list_tail) { page_list_tail = page->prev; page_list_tail->next = NULL; } else { page->prev->next = page->next; page->next->prev = page->prev; } page->prev = NULL; page->next = page_list_head; page_list_head->prev = page; page_list_head = page; } // 将页面插入物理内存中 void insert_page_to_physical_memory(struct Page* page) { // 物理内存已满,需要淘汰最近最少使用的页面 if (physical_memory[PAGE_FRAME_NUM-1] != NULL) { struct Page* victim_page = page_list_tail; move_page_to_head(victim_page); physical_memory[victim_page->id % PAGE_FRAME_NUM] = page; } else { physical_memory[page->id % PAGE_FRAME_NUM] = page; } } // 读取页面内容 void read_page(int id) { struct Page* page = find_page(id); if (page == NULL) { printf("Page %d not found.\n", id); return; } move_page_to_head(page); if (physical_memory[page->id % PAGE_FRAME_NUM] == NULL) { printf("Page %d not in physical memory, inserting...\n", page->id); insert_page_to_physical_memory(page); } printf("Page %d content: %s\n", page->id, page->content); } int main() { init_page_list(); // 读取页面 read_page(1); read_page(2); read_page(3); read_page(4); read_page(5); read_page(1); read_page(2); read_page(3); read_page(6); read_page(1); read_page(4); read_page(3); return 0; } 这段代码中,我们定义了一个struct Page结构体来表示页面,其中包括页面编号和内容。physical_memory数组表示物理内存,page_list_head和page_list_tail分别表示页面链表的头部和尾部。init_page_list函数用来初始化页面链表,find_page函数用来查找页面,move_page_to_head函数用来将页面移动到链表头部,insert_page_to_physical_memory函数用来将页面插入物理内存中。 在main函数中,我们按照一定顺序读取了一些页面,可以看到,当物理内存已满时,LRU算法会淘汰最近最少使用的页面,并将新页面插入物理内存中。
好的,根据您提供的页面走向和存储块数,我们来分别计算FIFO算法和LRU算法的缺页次数和缺页率。 FIFO算法: 首先,初始化4个存储块为空。按照页面走向依次访问每个页面,如果该页面已经在存储块中,则不会发生缺页,否则就需要进行页面置换。 第1个页面1,存储块为空,发生缺页,缺页次数为1,将页面1放入第1个存储块中。 第2个页面2,存储块为空,发生缺页,缺页次数为2,将页面2放入第2个存储块中。 第3个页面3,存储块为空,发生缺页,缺页次数为3,将页面3放入第3个存储块中。 第4个页面4,存储块为空,发生缺页,缺页次数为4,将页面4放入第4个存储块中。 第5个页面1,页面1已经在存储块中,不发生缺页。 第6个页面3,页面3已经在存储块中,不发生缺页。 第7个页面4,页面4已经在存储块中,不发生缺页。 第8个页面2,页面2已经在存储块中,不发生缺页。 第9个页面5,存储块已满,发生缺页,缺页次数为5,按照FIFO算法,将第1个存储块中的页面1进行置换,将页面5放入第1个存储块中。 第10个页面2,页面2已经在存储块中,不发生缺页。 第11个页面4,页面4已经在存储块中,不发生缺页。 第12个页面1,页面1已经在存储块中,不发生缺页。 综上所述,FIFO算法的缺页次数为5,缺页率为5/12=41.67%。 LRU算法: 同样地,初始化4个存储块为空。按照页面走向依次访问每个页面,如果该页面已经在存储块中,则不会发生缺页,否则就需要进行页面置换。但是,LRU算法在置换页面时会优先选择最近最久未使用的页面进行置换。 第1个页面1,存储块为空,发生缺页,缺页次数为1,将页面1放入第1个存储块中。 第2个页面2,存储块为空,发生缺页,缺页次数为2,将页面2放入第2个存储块中。 第3个页面3,存储块为空,发生缺页,缺页次数为3,将页面3放入第3个存储块中。 第4个页面4,存储块为空,发生缺页,缺页次数为4,将页面4放入第4个存储块中。 第5个页面1,页面1已经在存储块中,不发生缺页。 第6个页面3,页面3已经在存储块中,不发生缺页。 第7个页面4,页面4已经在存储块中,不发生缺页。 第8个页面2,页面2已经在存储块中,不发生缺页。 第9个页面5,存储块已满,发生缺页,缺页次数为5,按照LRU算法,选择最近最久未使用的页面1进行置换,将页面5放入第1个存储块中。 第10个页面2,页面2已经在存储块中,不发生缺页。 第11个页面4,页面4已经在存储块中,不发生缺页。 第12个页面1,页面1已经在存储块中,不发生缺页。 综上所述,LRU算法的缺页次数为5,缺页率为5/12=41.67%。 因此,FIFO算法和LRU算法在该页面走向下的表现是一样的,都有相同的缺页次数和缺页率。
分页式存储管理是一种主存储器管理方式,将主存储器划分为大小相等的固定大小的页面,每个页面都有唯一的标识符,称为页号。程序在执行时,需要引用存储器中的数据,这些数据可以存储在多个页面中。当程序需要引用某个页面时,首先需要将该页面从辅存(例如硬盘)中调入到主存储器中,然后再访问该页面中的数据。如果主存储器中没有空闲页面,那么需要将某些页面写回到辅存中,以腾出空间来存储新的页面。 以下是一个简单的分页式存储管理实验的设计思路: 1. 设计一个页面表,用于记录每个页面在主存储器中的位置和状态(例如是否被占用、是否被修改等)。 2. 设计一个页面置换算法,用于在主存储器中没有空闲页面时,选择一个页面将其写回到辅存中,以腾出空间存储新页面。常用的页面置换算法包括FIFO算法、LRU算法、Clock算法等。 3. 设计一个页面调度算法,用于在程序需要引用某个页面时,将该页面从辅存中调入到主存储器中。常用的页面调度算法包括最佳置换算法、先进先出算法等。 4. 实现一个简单的虚拟存储管理系统,包括页面表、页面置换算法、页面调度算法等模块。可以使用C或其他编程语言实现。 5. 编写一些测试用例,测试虚拟存储管理系统的正确性和性能。 以上是一个简单的分页式存储管理实验的设计思路,具体实现方式可能会因为实验要求和环境等因素而有所不同。
### 回答1: 1 虚拟存储器原理:虚拟存储器是一种内存管理技术,它可以将计算机系统中可用的物理内存分割成多个虚拟内存空间,以减轻用户程序和操作系统之间的竞争,并为每个用户程序提供大量的虚拟内存。 2. 缺页中断:缺页中断是当操作系统尝试读取或修改一个内存页时发生的中断,这个内存页不在系统的虚拟内存页表中,这种中断可由程序出现错误而引起。 3. 请求分页管理系统:请求分页管理系统是一种内存管理技术,它可以根据用户程序的需要在内存和外存之间进行页面的交换,以满足用户程序的内存需求。 4. 页面置换算法:页面置换算法是操作系统用来管理内存空间的算法,它可以根据用户的内存需求,选择恰当的时机将内存中的某些页面置换到外存中,以便释放出更多的内存空间。 5. 什么是抖动(颠簸):抖动(颠簸)是指当系统处理大量小型任务时,会出现大量的内存页面置换,从而引起系统性能的下降。 6. 为什么会出现抖动:抖动主要是由于操作系统页面置换算法不够有效所导致的,当大量的小型任务交替执行时,操作系统效率低下,页面置换的频率增加,就会导致系统出现抖动。 7. 系统资源利用率与驻留内存的进程数之间的关系:系统资源利用率和驻留内存的进程数之间存在一定的关系,当系统资源利用率升高时,驻留内存的进程数也会增加,从而减少系统的可用内存。 8. 什么是进程工作集:进程工作集是指在某个时刻,一个进程所需要的内存页面的集合。它是由进程的程序代码、数据、堆栈、共享库等所组成,它们共同构成了进程的内存空间。 ### 回答2: 1. 虚拟存储器原理是一种操作系统技术,将物理内存和磁盘空间进行管理和调度,使得程序能够运行在一个比实际内存更大的虚拟内存空间中。它基于分页机制,将内存划分成固定大小的页面,对应于磁盘上的页面文件,通过页面置换算法将需要的页面从磁盘加载到内存中进行处理。 2. 缺页中断是指当CPU需要访问一个不在内存中的页面时,操作系统会产生一个中断来处理这个缺页事件。缺页中断会触发页面置换算法,将磁盘上的页面换入内存,并将不再需要的页面换出到磁盘,以满足程序对内存的需求。 3. 请求分页管理系统是一种内存管理技术,实现了虚拟存储器原理。它将程序的虚拟地址空间划分为固定大小的页面,当程序运行时,只有当前需要的页面才会加载到内存中。通过缺页中断和页面置换算法,实现了内存与磁盘的动态管理和调度。 4. 页面置换算法是用于虚拟存储器中缺页中断产生时选择要置换出去的页面的算法。常见的页面置换算法有最佳(OPT)算法、最近未使用(LRU)算法和先进先出(FIFO)算法等。这些算法根据不同的页面使用策略来选择置换页面,以最大程度地提高系统在有限内存下的性能。 5. 抖动(颠簸)是指系统频繁发生缺页中断并进行页面置换的现象。当系统内存不足时,频繁地从磁盘中加载页面到内存,然后再换出页面到磁盘,导致系统性能下降。 6. 抖动的出现有两个主要原因。一是系统的物理内存不足以容纳当前运行的程序所需的全部页面,导致频繁的页面置换;二是系统中运行的进程之间的资源竞争过于激烈,导致内存资源被不断激活,造成频繁的缺页中断。 7. 系统资源利用率与驻留内存的进程数之间存在关系。当进程数增加时,每个进程可获得的内存资源减少,导致系统资源利用率下降。同时,较多的进程数可能增加页面置换次数,导致系统抖动现象。因此,合理的进程数与系统的内存容量之间需要进行平衡,以保证系统资源的充分利用。 8. 进程工作集是指进程在一段时间内访问的页面集合。进程工作集的大小决定了进程的内存需求,对于虚拟存储器来说,将工作集中的页面尽可能保持在内存中,可以减少缺页中断的发生和页面置换的次数,提高系统的整体性能。 ### 回答3: 1. 虚拟存储器原理是指计算机操作系统将物理内存和磁盘存储结合起来,使得磁盘上的一部分空间可以被用作扩展内存,从而满足内存需求超过物理内存容量的情况。虚拟存储器将磁盘上的数据按照页面的形式划分,并与物理内存进行映射,当进程需要访问不在物理内存中的页面时,操作系统会将该页面从磁盘加载到内存中。 2. 缺页中断是指当进程需要访问的页面不在物理内存中时,操作系统会产生一个中断,即缺页中断。此时,操作系统会根据页面置换算法选择一个页面进行置换,腾出物理内存空间用于装载需要访问的页面。 3. 请求分页管理系统是一种处理虚拟存储器和页面置换的管理系统。它根据进程的访存需求,将访问请求分为两种:一种是缺页中断请求,表示页面不在物理内存中,需要从磁盘加载到内存;另一种是访问合法性验证请求,表示页面在物理内存中,可以直接访问。请求分页管理系统根据这些请求进行相应的操作,保证进程的正常运行。 4. 页面置换算法是为了解决物理内存空间不足而选择替换页面的方法。常见的页面置换算法有:最佳置换算法、最近最久未使用算法、先进先出算法等。这些算法根据一定的原则和策略来选择待置换页面,以达到尽量提高内存利用率和减少缺页中断次数的目的。 5. 抖动是指在系统资源紧缺的情况下,频繁地进行页面置换所导致的系统性能下降现象。当系统内存不足以容纳当前正在运行进程的工作集时,操作系统会频繁地进行页面置换,导致系统运行速度变慢,系统响应时间增加。 6. 出现抖动的原因是系统资源不足以满足进程的内存需求。当系统驻留内存中的进程数过多,每个进程的工作集都无法完全保存在物理内存中时,系统就会频繁地进行页面置换,这样会导致抖动。 7. 系统资源利用率与驻留内存的进程数之间存在一定关系。当系统驻留内存的进程数过多时,每个进程能够使用的内存空间就较少,可能会导致内存不足以容纳进程的工作集,进而引起频繁的页面置换,降低系统资源的利用率。 8. 进程工作集是指进程当前正在使用的物理内存中的页面集合。它包含了进程在运行过程中访问的页面,以及与这些页面相关的页面。进程工作集的大小直接影响着页面置换算法的选择和效果,较大的工作集可以减少缺页中断次数和页面置换的频繁性,提高系统性能。
好的,我来回答您的问题: (1) 若分配给该作业的内存大小为384字,初始为空,页大小为128字,对于以上的存储器引用序列,给出其页面走向。 首先,根据页大小可知,一个页面可存放128字,所以该程序需要的页面数为: (70+127)/128 + (74+127)/128 + (135+127)/128 + (276+127)/128 + (400+127)/128 + (300+127)/128 + (700+127)/128 + (266+127)/128 + (148+127)/128 + (560+127)/128 + (284+127)/128 + (172+127)/128 = 11 因此,该程序需要11个页面才能存放完所有数据。由于分配给该作业的内存大小为384字,初始为空,因此只能分配3个页面,即384字/128字/页面=3个页面。页面走向如下: | 访问地址 | 页号 | 页面内容 | |----------|------|----------| | 70 | 0 | 70 | | 74 | 0 | 70、74 | | 135 | 1 | 135 | | 276 | 2 | 276 | | 400 | 3 | 400 | | 300 | 2 | 276、300 | | 700 | 5 | 700 | | 266 | 2 | 300、266 | | 148 | 1 | 135、148 | | 560 | 4 | 560 | | 284 | 2 | 266、284 | | 172 | 1 | 148、172 | (2) 试按FIFO、LRU页面淘汰算法,分别计算页面访问的缺页次数和缺页率。 FIFO页面淘汰算法: | 访问地址 | 页号 | 页面内容 | 缺页次数 | 缺页率 | |----------|------|----------|---------|--------| | 70 | 0 | 70 | 1 | 33.33%| | 74 | 0 | 70、74 | 1 | 33.33%| | 135 | 1 | 70、74、135 | 2 | 66.67%| | 276 | 2 | 74、135、276 | 3 | 100.00%| | 400 | 3 | 135、276、400 | 4 | 133.33%| | 300 | 2 | 276、400、300 | 5 | 166.67%| | 700 | 5 | 400、300、700 | 6 | 200.00%| | 266 | 2 | 300、700、266 | 7 | 233.33%| | 148 | 1 | 700、266、148 | 8 | 266.67%| | 560 | 4 | 266、148、560 | 9 | 300.00%| | 284 | 2 | 148、560、284 | 10 | 333.33%| | 172 | 1 | 560、284、172 | 11 | 366.67%| LRU页面淘汰算法: | 访问地址 | 页号 | 页面内容 | 缺页次数 | 缺页率 | |----------|------|----------|---------|--------| | 70 | 0 | 70 | 1 | 33.33%| | 74 | 0 | 70、74 | 1 | 33.33%| | 135 | 1 | 70、135、74 | 2 | 66.67%| | 276 | 2 | 135、74、276 | 3 | 100.00%| | 400 | 3 | 74、276、400 | 4 | 133.33%| | 300 | 2 | 276、400、300 | 5 | 166.67%| | 700 | 5 | 400、300、700 | 6 | 200.00%| | 266 | 2 | 400、700、266 | 7 | 233.33%| | 148 | 1 | 700、266、148 | 8 | 266.67%| | 560 | 4 | 266、148、560 | 9 | 300.00%| | 284 | 2 | 148、560、284 | 10 | 333.33%| | 172 | 1 | 560、284、172 | 11 | 366.67%| 其中,缺页次数是指程序运行过程中,需要从虚拟内存中读取的页面数量,缺页率是指缺页次数占所有页面访问次数的比例。可以看出,在FIFO和LRU页面淘汰算法下,缺页次数和缺页率都是相同的,因为页面淘汰算法不会影响整个程序的页面走向。
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一、实验题目:页面置换算法(请求分页) 二、实验目的: 进一步理解父子进程之间的关系。 1) 理解内存页面调度的机理。 2) 掌握页面置换算法的实现方法。 3) 通过实验比较不同调度算法的优劣。 4) 培养综合运用所学知识的能力。 页面置换算法是虚拟存储管理实现的关键,通过本次试验理解内存页面调度的机制,在模拟实现FIFO、LRU等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。将不同的置换算法放在不同的子进程中加以模拟,培养综合运用所学知识的能力。 三、实验内容及要求 这是一个综合型实验,要求在掌握父子进程并发执行机制和内存页面置换算法的基础上,能综合运用这两方面的知识,自行编制程序。 程序涉及一个父进程和两个子进程。父进程使用rand()函数随机产生若干随机数,经过处理后,存于一数组Acess_Series[]中,作为内存页面访问的序列。两个子进程根据这个访问序列,分别采用FIFO和LRU两种不同的页面置换算法对内存页面进行调度。要求: 1) 每个子进程应能反映出页面置换的过程,并统计页面置换算法的命中或缺页情况。 设缺页的次数为diseffect。总的页面访问次数为total_instruction。 缺页率 = disaffect/total_instruction 命中率 = 1- disaffect/total_instruction 2)将为进程分配的内存页面数mframe 作为程序的参数,通过多次运行程序,说明FIFO算法存在的Belady现象。

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