页面替换算法
页面替换算法
一、实验目的
1，通过模拟实现几种基本页面置换的算法，了解虚拟存储技术的特点。
2，掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想，用三种算法来模拟实现。
3，通过对几种置换算法页面来比较他们的优缺点。
二，实验内容：
设计一个虚拟工作区和内存工作区，并使用下列算法来模拟实现页面的置换：
1，先进先出算法
2，最近最少使用算法
3，最佳置换算法
三，源程序
#include
#include
using namespace std;
int const InsideCount = 3;//内存中存放的页面数
int count = 0;
int Inside[InsideCount];
int const PageCount =10;//总的页面数
int Page[PageCount];
int insert = 0;//先到先出置换算法fcfo中表示当内存满的时候，新进入的页号放的位置int suiji = 0; //随机置换算法randchange 当内存满的时候，新进入的页号放的位置
int state[InsideCount];//clock置换算法中，内存中的每个页面号对应的状态
int state2[InsideCount][2];// 二维数组，第一行第一列为访问位，第一行的第二列为修改位
double lost = 0.0;
bool isInside(int num)//检测页号是否在内存中
{
for(int i = 0; i < InsideCount; i++)
{
if(Inside[i] == Page[num])
{
state[i] = 1;
return true;
}
}
return false;
}
bool change() //判断页面是否已经被修改
{
if((rand()%2+1) == 1 )
{
cout<<"该页面被修改"< return true; } else return false; } void LRU(int num)//最近最久未使用置换算法LRU { int max = 0; // 表示内存中的页号，下一次出现的距离 int maxchange; //表示内存中下次出现距离最大的页号在内存中的位置 int k; if(isInside(num)) { cout<<"命中"< for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } else if(count == InsideCount) { lost++; for(int j=0; j < InsideCount; j++) { for( k = num; k >0;k--) //从当前的页号向前看，发现页号与内存中的页号相同，break ；比较内存中三个页号，看哪一个走的远，用max记录 { if(Inside[j] == Page[k]) break; } if( num - k > max) { max = num - k; maxchange =j;//j 表示把内存中第j个Inside中的页面从内存拿出，把新的页面放入 } } Inside[maxchange] = Page[num]; for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } else { Inside[count] = Page[num]; count++; for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } } void FIFO(int num)//先进现出置换算法（FIFO）： { if(isInside(num)) { cout<<"命中"< for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } else if(count == InsideCount) { lost++; Inside[insert] = Page[num]; insert++; insert = insert % 3; for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } else { Inside[count] = Page[num]; count++; for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } } void OPT(int num)//最佳置换算法（OPT） { int max = 0; // 表示内存中的页号，下一次出现的距离 int maxchange; //表示内存中下次出现距离最大的页号在内存中的位置 int k; if(isInside(num)) { cout<<"命中"< for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } else if(count == InsideCount) { lost++; for(int j=0; j < InsideCount; j++) { for( k = num; k < PageCount;k++) { if(Inside[j] == Page[k]) break; } if( k > max) { max = k; //k表示在这个地方会再次出现给定页面 maxchange =j;//j 表示把内存中第j个Inside中的页面从内存拿出，把新的页面放入 } } Inside[maxchange] = Page[num]; for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } else { Inside[count] = Page[num]; count++; for(int i=0 ; i cout<<"内存Inside["< } } int main() { char ch ;//选择使用哪种算法 while(1) { for(int i = 0; i < PageCount; i++) { Page[i] =rand()%9 + 1; } cout<<"O 最佳置换算法（OPT）（理想置换算法）"<<"\n"< cout<<"F 先进现出置换算法（FIFO）"<<"\n"< cout<<"U 最近最少使用（LRU）算法"<<"\n"< cin>>ch; switch(ch) { case 'O': { lost = 0; count = 0; for(int j = 0; j < InsideCount; j++) { Inside[j] = 0; } for(int i = 0; i < PageCount; i++) { cout<<"读入Page["< OPT(i); } cout<<"共" < } break; case 'F': { lost = 0; count = 0; for(int j = 0; j < InsideCount; j++) { Inside[j] = 0; } for(int i = 0; i < PageCount; i++) { cout<<"读入Page["< FIFO(i); } cout<<"共" < } break; case 'U': { lost = 0; count = 0; for(int j = 0; j < InsideCount; j++) { Inside[j] = 0; } for(int i = 0; i < PageCount; i++) { cout<<"读入Page["< LRU(i); } cout<<"共" < } break; } } return 0; } 四、调试结果 华北电力大学 实验报告| | 实验名称算法设计与分析综合实验 课程名称算法设计与分析 | | 专业班级软件12 学生姓名： 学号：成绩： 指导教师：胡朝举实验日期： 实验一分治策略—归并排序 一、实验要求 （1）编写一个模板函数：template 一、实验目的 通过模拟实现请求页式存储管理的几种基本页面置换算法，了解虚拟存储技术的特点，掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想和实现过程，并比较它们的效率。 二、实验内容 基于一个虚拟存储区和内存工作区，设计下述算法并计算访问命中率。 1、最佳淘汰算法（OPT） 2、先进先出的算法（FIFO） 3、最近最久未使用算法（LRU） 4、简单时钟(钟表)算法（CLOCK） 命中率＝１－页面失效次数／页地址流(序列)长度 三、实验原理 UNIX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（段或页）调入内存便可运行；还支持请求调页的存储管理方式。 当进程在运行中需要访问某部分程序和数据时，发现其所在页面不在内存，就立即提出请求（向CPU发出缺中断），由系统将其所需页面调入内存。这种页面调入方式叫请求调页。为实现请求调页，核心配置了四种数据结构：页表、页帧（框）号、访问位、修改位、有效位、保护位等。 当CPU接收到缺页中断信号，中断处理程序先保存现场，分析中断原因，转入缺页中断处理程序。该程序通过查找页表，得到该页所在外存的物理块号。如果此时内存未满，能容纳新页，则启动磁盘I/O将所缺之页调入内存，然后修改页表。如果内存已满，则须按某种置换算法从内存中选出一页准备换出，是否重新写盘由页表的修改位决定，然后将缺页调入，修改页表。利用修改后的页表，去形成所要访问数据的物理地址，再去访问内存数据。整个页面的调入过程对用户是透明的。 四、算法描述 本实验的程序设计基本上按照实验内容进行。即使用srand( )和rand( )函数定义和产生指令序列，然后将指令序列变换成相应的页地址流，并针对不同的算法计算出相应的命中率。 （1）通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。指令的地址按下述原则生成：A：50%的指令是顺序执行的 B：25%的指令是均匀分布在前地址部分 C：25%的指令是均匀分布在后地址部分 具体的实施方法是： A：在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m B：顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令 C：在前地址[0,m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m’ D：顺序执行一条指令，其地址为m’+1 贵州大学计算机科学与技术学院 计算机科学与技术系上机实验报告 课程名称：算法设计与分析班级：软件101 实验日期：2012-10-23 姓名：学号：指导教师： 实验序号：一实验成绩： 一、实验名称 分治算法实验- 棋盘覆盖问题 二、实验目的及要求 1、熟悉递归算法编写； 2、理解分治算法的特点； 3、掌握分治算法的基本结构。 三、实验环境 Visual C++ 四、实验内容 根据教材上分析的棋盘覆盖问题的求解思路，进行验证性实验； 要求完成棋盘覆盖问题的输入、分治求解、输出。有余力的同学尝试消去递归求解。 五、算法描述及实验步骤 分治算法原理： 分治算法将大的分解成形状结构相同的子问题，并且不断递归地分解，直到子问题规模小到可以直接求解。 棋盘覆盖问题描述： 在一个2k x 2k个方格组成的棋盘中恰有一个方格与其他的不同称为特殊方格，想要求利用四种L型骨牌（每个骨牌可覆盖三个方格）不相互重叠覆盖的将除了特殊方格外的其他方格覆盖。 实验步骤： 1、定义用于输入和输出的数据结构； 2、完成分治算法的编写； 3、测试记录结构； 4、有余力的同学尝试不改变输入输出结构，将递归消除，并说明能否不用栈，直接消除递归，为什么？ 六、调试过程及实验结果 详细记录程序在调试过程中出现的问题及解决方法。 记录程序执行的结果。 七、总结 对上机实践结果进行分析，问题回答，上机的心得体会及改进意见。 通过对本实验的学习，对分治算法有了进一步的认识，对棋盘覆盖问题和其他分治问题进行了对比。 八、附录 源程序（核心代码）清单或使用说明书，可另附纸 ① #include 淮海工学院计算机工程学院实验报告书 课程名：《操作系统原理A 》 题目：虚拟存储器管理 页面置换算法模拟实验 班级：软件*** 学号：20**1228** 姓名：**** 一、实验目的与要求 1.目的： 请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟，有助于理解虚拟存储技术的特点，并加深对请求页式虚存管理的页面调度算法的理解。 2.要求： 本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。其中虚页的个数可以事先给定（例如10个），对这些虚页访问的页地址流（其长度可以事先给定，例如20次虚页访问）可以由程序随机产生，也可以事先保存在文件中。要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。程序应允许通过为该进程分配不同的实页数，来比较两种置换算法的稳定性。 二、实验说明 1．设计中虚页和实页的表示 本设计利用C语言的结构体来描述虚页和实页的结构。 在虚页结构中，pn代表虚页号，因为共10个虚页，所以pn的取值范围是0—9。pfn代表实 页号，当一虚页未装入实页时，此项值为-1；当该虚页已装入某一实页时，此项值为所装入的实页 的实页号pfn。time项在FIFO算法中不使用，在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。 在实页结构中中，pn代表虚页号，表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。pfn代表实页号， 取值范围（0—n-1）由动态指派的实页数n所决定。next是一个指向实页结构体的指针，用于多个实页以链表形式组织起来，关于实页链表的组织详见下面第4点。 2．关于缺页次数的统计 为计算命中率，需要统计在20次的虚页访问中命中的次数。为此，程序应设置一个计数器count，来统计虚页命中发生的次数。每当所访问的虚页的pfn项值不为-1，表示此虚页已被装入某实页内，此虚页被命中，count加1。最终命中率=count/20*100%。 3．LRU算法中“最近最久未用”页面的确定 程序设计》课程设计 姓名：王 学号：20100034 班级：软件工程00 班 指导教师：王会青 成绩： 2010年 6 月 实验一.构造可以使n 个城市连接的最小生成树 专业：__软件工程___ 班级：__软件姓名：_王___ 学号：_20100034 完成日期：_2010/6/26 ________ 一、【问题描述】给定一个地区的n 个城市间的距离网，用Prim 算法或Kruskal 算法建立最小生成树，并计算得到的最小生成树的代价。 1 城市间的道路网采用邻接矩阵表示，邻接矩阵的存储结构定义采用课本中给出的定义，若两个城市之间不存在道 路，则将相应边的权值设为自己定义的无穷大值。 2 显示出城市间道路网的邻接矩阵。 3 最小生成树中包括的边及其权值，并显示得到的最小生成树的总代价。 4 输入城市数、道路数→输入城市名→输入道路信息→执行Kruskal 算法→执行Prim 算法→输出最小生成树 二、【问题分析】 1. 抽象数据类型结构体数组的定义： #ifnd ef ADJACENCYMATRIXED// 防止该头文件被重复引用 #define ADJACENCYMATRIXED // 而引起的数据重复定义 #define INFINITY 32767 // 最大值∞ #define MAX_VERTEX_NUM 20 // 最大顶点个数 typedef int VRType; // 权值，即边的值 typedef char InfoType; // 附加信息的类型，后面使用时会定义成一个指针 typedef char VertexType[MAX_VERTEX_NUM]; // 顶点类型 typedef enum {DG=1, DN, UDG, UDN} GraphKind; //{ 有向图，有向网，无向图，无向网} typedef struct ArcCell { VRType adj; //VRType 是顶点关系类型。对无权图，用1 或0 表示相邻否；对带权图，则为权值类型。 InfoType*info; // 该弧关系信息的指针 实验五. 请求页式存储管理的模拟 [实验内容]: 熟悉虚拟存储管理的各种页面置换算法，并编写模拟程序实现请求页式存储管理的页面置换算法----最近最久未使用算法（LRU），要求在每次产生置换时显示页面分配状态和缺页率。 [实验要求]： 1、运行给出的实验程序，查看执行情况，进而分析算法的执行过程，在理解FIFO页面置换算法和最近最久未使 用算法（LRU）置换算法后，给出最佳置换算法的模拟程序实现，并集成到参考程序中。 2、执行2个页面置换模拟程序，分析缺页率的情况。最好页框数和访问序列长度可调节，在使用同一组访问序 列数据的情况下，改变页框数并执行2个页面置换模拟程序，查看缺页率的变化。 3、在每次产生置换时要求显示分配状态和缺页率。程序的地址访问序列通过随机数产生，要求具有足够的长度。 最好页框数和访问序列长度可调节。 实验的执行结果如下图所示（左下图为FIFO执行结果，右下图为LRU执行结果）： 程序源代码： #include Romberg龙贝格算法实验报告 2017-08-09 课程实验报告 课程名称： 专业班级： CS1306班学号： U201314967 姓名：段沛云指导教师：报 告日期： 计算机科学与技术学院 目录 1 实验目的 (1) 2 实验原理 (1) 3 算法设计与流程框图 (2) 4 源程序 (4) 5 程序运行 (7) 6 结果分析 (7) 7 实验体会 (7) 1 实验目的 掌握Romberg公式的用法，适用范围及精度，熟悉Romberg算法的流程，并能够设计算法计算积分 31 得到结果并输出。 1x 2 实验原理 2.1 取k=0,h=b-a,求T0= 数)。 2.2 求梯形值T0( b-a ),即按递推公式（4.1）计算T0。 k 2 h [f(a)+f(b)]，令1→k,(k记区间[a，b]的二分次2 2.3 求加速值，按公式(4.12)逐个求出T表的第k行其余各元素Tj(k-j) (j=1,2,….k)。 2.4 若|Tk+1-Tk| n-1 11T2n=[Tn+hn∑f(xi+)] 22i=0 1 Sn=T2n+(T2n-Tn) 31 Cn=S2n+(S2n-Sn) 151 Rn=C2n+(C2n-Cn) 63 3 算法设计与流程框图 算法设计：(先假定所求积分二分最大次数次数为20) 3.1 先求T[k][0] 3.2 再由公式T (k)m 4m(k+1)1)=mTm-1-mTm(k-1(k=1,2,) 求T[i][j] 4-14-1 3.3 在求出的同时比较T[k][k]与T[k-1][k-1]的大小，如果二者之差的绝对 值小于1e-5，就停止求T[k][k]；此时的k就是所求的二分次数，而此时的T[k][k]就是最终的结果 3.4 打印出所有的T[i][j]；程序流程图 #include<> #define m 9 //m表示页数 #define n 3 //n表示物理块数 #define o 10//表示最大物理块的个数 float interrupt=0; //产生缺页中断的次数 int k=0; //指向最先进入内存的页，即被淘汰的页 int PageTable[m+1]; //定义页表，总共m页，数组中数值是状态位=1表示该页在内存中，=0表示不在内存中，默认处置为0 int Block[n]; //定义物理块，总共n个，数组中数值表示对应物理块中装入的页的编号 int process[20]; //进程访问序列 int number=1; //用于标志访问次数 void Visit(int); //访问函数 static g=0; int *pa=new int [o]; /****************************************************************************** ** 主函数 ******************************************************************************* */ void main (void) { int input; cout<<"某进程共有"< for(int length=0;input!=9;length++) //将输入序列存入process数组,长度为length { process[length]=input; cin>>input; } int j=0; for(j=0;j 页面置换算法实验报告 一、实验目的： 设计和实现最佳置换算法、随机置换算法、先进先出置换算法、最近最久未使用置换算法、简单Clock置换算法及改进型Clock置换算法；通过支持页面访问序列随机发生实现有关算法的测试及性能比较。 二、实验内容： ●虚拟内存页面总数为N，页号从0到N-1 ●物理内存由M个物理块组成 ●页面访问序列串是一个整数序列，整数的取值范围为0到N - 1。页面访问序 列串中的每个元素p表示对页面p的一次访问 ●页表用整数数组或结构数组来表示 ?符合局部访问特性的随机生成算法 1.确定虚拟内存的尺寸N，工作集的起始位置p，工作集中包含的页 数e，工作集移动率m（每处理m个页面访问则将起始位置p +1）， 以及一个范围在0和1之间的值t； 2.生成m个取值范围在p和p + e间的随机数，并记录到页面访问序 列串中； 3.生成一个随机数r，0 ≤r ≤1； 4.如果r < t，则为p生成一个新值，否则p = (p + 1) mod N； 5.如果想继续加大页面访问序列串的长度，请返回第2步，否则结束。 三、实验环境： 操作系统：Windows 7 软件：VC++6.0 四、实验设计： 本实验包含六种算法，基本内容相差不太，在实现方面并没有用统一的数据结构实现，而是根据不同算法的特点用不同的数据结构来实现： 1、最佳置换和随机置换所需操作不多，用整数数组模拟内存实现； 2、先进先出置换和最近最久未使用置换具有队列的特性，故用队列模拟内 存来实现； 3、CLOCK置换和改进的CLOCK置换具有循环队列的特性，故用循环队 列模拟内存实现； 4、所有算法都是采用整数数组来模拟页面访问序列。 课程设计报告课程设计名称共享资源分配与银行家算法 系（部） 专业班级 姓名 学号 指导教师 年月日 目录 一、课程设计目的和意义 (3) 二、方案设计及开发过程 (3) 1.课题设计背景 (3) 2.算法描述 (3) 3.数据结构 (4) 4.主要函数说明 (4) 5.算法流程图 (5) 三、调试记录与分析 四、运行结果及说明 (6) 1．执行结果 (6) 2．结果分析 (7) 五、课程设计总结 (8) 一、程设计目的和意义 计算机科学与技术专业学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，其目的在于加深催操作系统基础理论和基本知识的理解，加强学生的动手能力.银行家算法是避免死锁的一种重要方法。通过编写一个模拟动态资源分配的银行家算法程序，进一步深入理解死锁、产生死锁的必要条件、安全状态等重要概念，并掌握避免死锁的具体实施方法 二、方案设计及开发过程 1.课题设计背景 银行家算法又称“资源分配拒绝”法，其基本思想是，系统中的所有进程放入进程集合，在安全状态下系统受到进程的请求后试探性的把资源分配给他，现在系统将剩下的资源和进程集合中其他进程还需要的资源数做比较，找出剩余资源能满足最大需求量的进程，从而保证进程运行完成后还回全部资源。这时系统将该进程从进程集合中将其清除。此时系统中的资源就更多了。反复执行上面的步骤，最后检查进程的集合为空时就表明本次申请可行，系统处于安全状态，可以实施本次分配，否则，只要进程集合非空，系统便处于不安全状态，本次不能分配给他。请进程等待 2.算法描述 1）如果Request[i] 是进程Pi的请求向量，如果Request[i，j]=K,表示进程Pi 需要K个Rj类型的资源。当Pi发出资源请求后，系统按下述步骤进行检查： 如果Requesti[j]<= Need[i,j]，便转向步骤2；否则认为出错，因为它所需要的资源数已超过它所宣布的最大值。 2）如果Requesti[j]<=Available[j],便转向步骤3，否则，表示尚无足够资源，进程Pi须等待。 3）系统试探着把资源分配给进程Pi，并修改下面数据结构中的数值： Available[j]:=Available[j]-Requesti[j]; Allocation[i,j]:=Allocation[i,j]+Requesti[j]; Need[i,j]:=Need[i,j]-Requesti[j]; 淮海工学院计算机科学系实验报告书 课程名：《操作系统原理A 》 题目：虚拟存储器管理 页面置换算法模拟实验 班级： 学号： 姓名： 一、实验目的与要求 1.目的： 请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟，有助于理解虚拟存储技术的特点，并加深对请求页式虚存管理的页面调度算法的理解。 2.要求： 本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。其中虚页的个数可以事先给定（例如10个），对这些虚页访问的页地址流（其长度可以事先给定，例如20次虚页访问）可以由程序随机产生，也可以事先保存在文件中。要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。程序应允许通过为该进程分配不同的实页数，来比较两种置换算法的稳定性。 二、实验说明 1．设计中虚页和实页的表示 本设计利用C语言的结构体来描述虚页和实页的结构。 在虚页结构中，pn代表虚页号，因为共10个虚页，所以pn的取值范围是0—9。pfn代表实页号，当一虚页未装入实页时，此项值为-1；当该虚页已装入某一实页时，此项值为所装入的实页的实页号pfn。time项在FIFO算法中不使用，在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。 在实页结构中中，pn代表虚页号，表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。pfn代表实页号，取值范围（0—n-1）由动态指派的实页数n所决定。next是一个指向实页结构体的指针，用于多个实页以链表形式组织起来，关于实页链表的组织详见下面第4点。 2．关于缺页次数的统计 为计算命中率，需要统计在20次的虚页访问中命中的次数。为此，程序应设置一个计数器count，来统计虚页命中发生的次数。每当所访问的虚页的pfn项值不为-1，表示此虚页已被装入某实页内， 此虚页被命中，count加1。最终命中率=count/20*100%。 3．LRU算法中“最近最久未用”页面的确定 为了能找到“最近最久未用”的虚页面，程序中可引入一个时间计数器countime，每当要访问 一个虚页面时，countime的值加1，然后将所要访问的虚页的time项值设置为增值后的当前 页面置换算法的演示 一．题目要求： 设计一个虚拟存储区和内存工作区，编程序演示下述算法的具体实现过程，并计算访问命中率： 要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现 1) 最佳置换算法(OPT)：将以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再 被访问的页面换出。 2) 先进先出算法(FIFO)：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。 3) 最近最久未使用算法(LRU)：淘汰最近最久未被使用的页面。 4) 最不经常使用算法(LFU) 二．实验目的： 1、用C语言编写OPT、FIFO、LRU，LFU四种置换算法。 2、熟悉内存分页管理策略。 3、了解页面置换的算法。 4、掌握一般常用的调度算法。 5、根据方案使算法得以模拟实现。 6、锻炼知识的运用能力和实践能力。 三．相关知识： 1．虚拟存储器的引入： 局部性原理：程序在执行时在一较短时间内仅限于某个部分；相应的，它所访问的存储空间也局限于某个区域，它主要表现在以下两个方面：时间局限性和空间局限性。 2．虚拟存储器的定义： 虚拟存储器是只具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。 3．虚拟存储器的实现方式： 分页请求系统，它是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页面形式虚拟存储系统。 请求分段系统，它是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能后，所形成的段式虚拟存储系统。 4．页面分配： 平均分配算法，是将系统中所有可供分配的物理块，平均分配给各个进程。 按比例分配算法，根据进程的大小按比例分配物理块。 考虑优先的分配算法，把内存中可供分配的所有物理块分成两部分：一部分按比例地分配给各进程；另一部分则根据个进程的优先权，适当的增加其相应份额后，分配给各进程。 5．页面置换算法： 常用的页面置换算法有OPT、FIFO、LRU、Clock、LFU、PBA等。 四．设计思想： 选择置换算法，先输入所有页面号，为系统分配物理块，依次进行置换：OPT基本思想： 是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组next[mSIZE]记录物理块中对应页面的最后访问时间。每当发生缺页时，就从物理块中找出最后访问时间最大的页面，调出该页，换入所缺的页面。 【特别声明】 若物理块中的页面都不再使用，则每次都置换物理块中第一个位置的页面。 FIFO基本思想： 是用队列存储内存中的页面，队列的特点是先进先出，与该算法是一致的，所以每当发生缺页时，就从队头删除一页，而从队尾加入缺页。或者借助辅助数组time[mSIZE]记录物理块中对应页面的进入时间，每次需要置换时换出进入时间最小的页面。 LRU基本思想： 是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组flag[10]标记页面的访问时间。每当使用页面时，刷新访问时间。发生缺页时，就从物理块中页面标记最小的一页，调出该页，换入所缺的页面。 五．流程图： 如下页所示 . . 河南工程学院 理学院学院 实验报告 （数据结构与算法） 学期: 课程: 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: . . 目录 实验一线性表1（顺序表及单链表的合并） (1) 实验二线性表2（循环链表实现约瑟夫环） (1) 实验三栈和队列的应用（表达式求值和杨辉三角） (1) 实验四赫夫曼编码 实验五最小生成树 (1) 实验六排序算法 . . 实验一线性表1 一、实验学时：2学时 二、实验目的 1.了解线性表的逻辑结构特性是数据元素之间存在着线性关系。在计算机中 表示这种关系的两类不同的存储结构是顺序存储结构和链式存储结构。 2.熟练掌握这两类存储结构的描述方法以及线性表的基本操作在这两种存储 结构上的实现。 三、实验内容 1. 编写程序，实现顺序表的合并。 2. 编写程序，实现单链表的合并。 四、主要仪器设备及耗材 硬件：计算机一台 软件：VC++ 6.0，MSDN2003或者以上版本 五、算法设计 1. 顺序表合并的基本思想 程序流程图： 2. 单链表合并的基本思想 程序流程图 六、程序清单 . 七、实现结果 . . 八、实验体会或对改进实验的建议. . . 实验二线性表2 一、实验学时：2学时 二、实验目的 1.了解双向循环链表的逻辑结构特性，理解与单链表的区别与联系。 2.熟练掌握双向循环链表的存储结构以及基本操作。 三、实验内容 编写程序，采用循环链表实现约瑟夫环。 设有编号为1，2，……，n的n(n>0)个人围成一个圈，从第1个人开始报数，报到m时停止报数，报m的人出圈，再从他的下一个人起重新报数，报到m时停止报数，报m的出圈，……，如此下去，直到所有人全部出圈为止。当任意给定n和m后，设计算法求n个人出圈的次序。 四、主要仪器设备及耗材 硬件：计算机一台 软件：VC++ 6.0，MSDN2003或者以上版本 五、算法设计 约瑟夫环实现的基本思想 程序流程图： 六、程序清单 操作系统课程设计报告课程名称：操作系统课程设计 课程设计题目：页面置换算法 学院：计算机科学与技术学院 专业：科技 小组成员: 庞思慧E01114081 王蒙E01114161 姚慧乔E01114349 朱潮潮E01114408 指导老师：邱剑锋 目录 1 实验目的 (3) 2 实验要求 (3) 3 实验内容与步骤 (3) 4 算法思想 (4) 5 模块设计 (4) 6 程序设计 (5) 7 测试结果 (7) 8 结果分析 (9) 9 程序代码 (9) 10 课程设计小结 (24) 页面置换算法模拟设计 1.实验目的 （1）通过模拟实现几种基本页面置换的算法，了解虚拟存储技术的特点。 （2）掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想，并至少用三种算法来模拟实现。 （3）通过对几种置换算法命中率的比较，来对比他们的优缺点。 2.实验要求 计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。 A 先进先出的算法（FIFO） B 最近最少使用算法（LRU） C最佳淘汰算法（OPT） 3.实验内容与步骤 (1)通过随机数产生一个指令序列，共320条指令，具体的实施方法是： A．[0，319]的指令地址之间随机选取一起点M; B．顺序执行一条指令，即执行地址为M+1的指令； C．在前地址[0，M+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为M’; D．顺序执行一条指令，其地址为M’+1； E．在后地址[M’+2，319]中随机选取一条指令并执行； F．重复A—E，直到执行320次指令。 (2)指令序列变换成页地址流 A.页面大小为1K； B.用户内存容量为4页到32页； 操作系统课程设计报告题目：页面置换算法模拟程序 学院名称: 宿迁学院 专业班级： 09软件（1）班 学生姓名：孙磊 指导教师：王月敏 成绩： 目录 一、设计目的 (3) 二、设计题目 (3) 2.1设计内容 (3) 2.2设计要求 (3) 三、设计过程 (4) 3.1 FIFO（先进先出） (4) 3.2 LRU（最近最久未使用） (5) 3.3 OPT（最佳置换算法） (6) 3.4 随机数发生器 (7) 四、完整代码 (7) 五、运行结果演示 (13) 六、设计心得 (16) 七、参考文献 (16) 一、设计目的 操作系统是计算机教学中最重要的环节之一，也是计算机专业学生的一门重要的专业课程。操作系统质量的好坏，直接影响整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用。一个精心设计的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能，充分发挥系统中各种设备的使用效率，提高系统工作的可靠性。由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容比较繁琐，具有很强的实践性。要学好这门课程，必须把理论与实践紧密结合，才能取得较好的学习效果。 本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。 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。 二、设计题目：页面置换算法模拟程序 2.1设计内容 编制页面置换算法的模拟程序。 2.2设计要求 1).用随机数方法产生页面走向，页面走向长度为L(15<=L<=20),L由控制台输入。 2).根据页面走向，分别采用Optinal、FIFO、LRU算法进行页面置换，统计缺页率。 3).假定可用内存块为m(3<=m<=5)，m由控制台输入，初始时，作业页面都不在内存。 4).要求写出一份详细的设计报告。课程设计报告内容包括：设计目的、设计内容、设计原理、算法实现、流程图、源程序、运行示例及结果分析、心得体会、参考资料等。 本科实验报告 课程名称：算法设计与分析 实验项目：递归与分治算法 实验地点：计算机系实验楼110 专业班级：物联网1601 学号：2016002105 学生姓名：俞梦真 指导教师：郝晓丽 2018年05月04 日 实验一递归与分治算法 1.1 实验目的与要求 1．进一步熟悉C/C++语言的集成开发环境； 2．通过本实验加深对递归与分治策略的理解和运用。 1.2 实验课时 2学时 1.3 实验原理 分治（Divide-and-Conquer）的思想：一个规模为n的复杂问题的求解，可以划分成若干个规模小于n的子问题，再将子问题的解合并成原问题的解。 需要注意的是，分治法使用递归的思想。划分后的每一个子问题与原问题的性质相同，可用相同的求解方法。最后，当子问题规模足够小时，可以直接求解，然后逆求原问题的解。 1.4 实验题目 1．上机题目：格雷码构造问题 Gray码是一个长度为2n的序列。序列无相同元素，每个元素都是长度为n的串，相邻元素恰好只有一位不同。试设计一个算法对任意n构造相应的Gray码（分治、减治、变治皆可）。 对于给定的正整数n，格雷码为满足如下条件的一个编码序列。 （1）序列由2n个编码组成，每个编码都是长度为n的二进制位串。 （2）序列中无相同的编码。 （3）序列中位置相邻的两个编码恰有一位不同。 2．设计思想： 根据格雷码的性质，找到他的规律，可发现，1位是0 1。两位是00 01 11 10。三位是000 001 011 010 110 111 101 100。n位是前n-1位的2倍个。N-1个位前面加0，N-2为倒转再前面再加1。 3．代码设计： 课程实验报告课程名称：算法设计与分析 专业班级：信息安全1303 学号：U201315182 姓名：刘立鹏 指导教师：王多强 报告日期：2015-6-16 计算机科学与技术学院 目录 目录 (2) 实验一最近点对问题 (1) 1.1实验内容与要求 (1) 1.2算法设计 (1) 1.3 实验结果与分析 (2) 1.4编程技术与方法 (3) 1.5 源程序及注释 (3) 实验二大整数乘法 (8) 2.1实验内容与要求 (8) 2.2算法设计 (9) 2.3 实验结果与分析 (12) 2.4编程技术与方法 (12) 2.5 源程序及注释 (12) 实验三单源点 (14) 3.1实验内容与要求 (14) 3.2算法设计 (14) 3.3 实验结果与分析 (14) 3.4编程技术与方法 (16) 3.5 源程序及注释 (16) 实验四最优二分检索树 (19) 4.1实验内容与要求 (19) 4.2算法设计 (19) 4.3实验结果与分析 (20) 4.4源程序及注释 (22) 五、实验心得与体会 (25) 六、参考书目 (27) 实验一 最近点对问题 1.1 实验内容与要求 已知平面上分布着点集P 中的n 个点p 1,p 2,...p n ，点i 的坐标记为(x i ,y i )，1≤i≤n 。两点之间的距离取其欧式距离，记为22 )()(),(j i j i j i y y x x p p d -+-= 问题：找出一对距离最近的点。 注：允许两个点位于同一个位置，此时两点之间的距离为0 要求：用分治法实现最近点对的问题。 1.2 算法设计 （1）首先将所有的点按照x 坐标排序。排序过程需要O(nlogn)的时间，不会从整体上增加时间复杂度的数量级。 （2）划分：由于点已经按x 坐标排序，所以空间上可以“想象” 画一条垂线，作为分割线，将平面上的点集分成左、右两半P L 和P R 。 如下图所示： d L d C d R 分割线 P L P R 软件学院 上机实验报告 课程名称：操作系统原理 实验项目：虚拟内存页面置换算法实验室：地狱018 姓名：死神学号： 专业班级：实验时间：2015/12/13 一、实验目的及要求 通过这次实验，加深对虚拟内存页面置换概念的理解，进一步掌握先进先出FIFO、最佳置换OPI和最近最久未使用LRU页面置换算法的实现方法。结合Linux的内层的分析方法查看内存的分配过程及linux kernel的内存管理机制 二、实验性质 设计性 三、实验学时 4学时 四、实验环境 实验环境1.实验环境：C与C++程序设计学习与实验系统 2.知识准备： （1）使用Linux的基本命令； （2）了解Linux vmstat、free、top等命令查看linux系统的内存分配 情况； （3）掌握虚拟内存页面置换算法FIFO等基本算法理论。 五、实验内容及步骤 假设有n个进程分别在T1, … ,Tn时刻到达系统，它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn。分别采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法进行调度，计算每个进程的完成时间、周转时间和带权周转时间，并且统计n个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。 步骤 通过已知最小物理块数、页面个数、页面访问序列、及采用置换方式可以得出页面置换的缺页次数和缺页率，及每次缺页时物理块中存储。 1．输入的形式 int PageOrder[MaxNumber];//页面序列 int PageNum,LackNum=0,BlockNum;//页面个数，缺页次数，最小物理块数 2. 输出的形式 double LackPageRate//缺页率 缺页个数 每次缺页时物理块中存储 程序所能达到的功能 模拟先进先出FIFO、最佳置换OPI和最近最久未使用LRU页面置换算法的工作过程。假设内存中分配给每个进程的最小物理块数为m，在进程运行过程中要访问的页面个数为n，页面访问序列为P1, … ,Pn，分别利用不同的页面置换算法调度进程的页面访问序列，给出页面访问序列的置换过程，计算每种算法缺页次数和缺页率。测试数据，包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。 程序中用到的所有抽象数据类型的定义、主程序的流程以及各程序模块之间的层次(调用)关系。 int PageOrder[MaxNumber];//页面序列 int PageCount[MaxNumber]={0};//计算内存内数据离下一次出现的距离 int PageNum,LackNum=0,BlockNum;//页面个数，缺页次数，最小物理块数 double LackPageRate=0; bool found=false;算法实验报告
页面置换算法实验报告
算法实验报告
虚拟存储器管理 页面置换算法模拟实验
算法程序设计实验报告
《操作系统》实验五页面置换算法模拟
Romberg龙贝格算法实验报告.
(完整word版)LFU页面置换算法
页面置换算法实验报告
银行家算法_实验报告
操作系统页面置换算法模拟实验
(完整版)页面置换算法C语言
数据结构与算法实验报告册
页面置换算法实验报告
页面置换算法课程设计
算法设计与分析实验报告
算法上机实验报告
虚拟内存页面置换算法实验报告