详细word文档已经上传到百度网盘了,这是链接
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更新于2018年04月16日。。
坑爹的csdn竟然不允许上传免费资源!!真过分。。
1. FIFO,Optimal,LRU这三种置换算法的优劣?
优点:
① FIFO页面置换算法实现简单,要求的硬件支持较少。
② Optimal页面置换算法可保证获得最低的缺页率,并且可以用来评价其他算法。
③ LRU页面置换算法利用“最近的过去”代替“最近的将来”,以此模拟Optimal算法,是实际应用中缺页率最低的算法。
缺点:
① FIFO算法所依据的条件是各个页面调入内存的时间,而页面调入内存的先后并不能反映页面的使用情况。
② Optimal算法是理论上的算法,目前该算法是无法实现的。
③ LRU算法是根据各页以前的使用情况,来代替各页面将来的使用情况,进而判断要替换出去的页面,而页面过去和将来的走向之间并无必然的联系;其实际应用时要求较多的硬件支持,因而多采用近似算法。
2. 在什么情况下采用哪种置换算法更有利?
- FIFO算法在按线性顺序访问地址空间时使用;当硬件水平不足时,FIFO算法也可作为首选。
- OPT算法可以进行模拟实验分析或理论分析。
- 当系统有寄存器或栈的硬件支持时,利用LRU算法可以获得最低缺页率。
3. 三种算法的C语言实现及运行截屏。
#include "stdio.h" #include "stdlib.h" typedef struct item { int num; //页号 int time; //等待时间,LRU算法会用到这个属性 }Pro; int pageNum; //系统分配给作业的主存中的页面数 int memoryNum; //可用内存页面数 void print(Pro *page1); //打印当前主存中的页面 int Search(int num1, Pro *memory1); //在页面集memory1中查找num1,如果找到,返回其在memory1中的下标,否则返回-1 int main(void) { int i; int curmemory; //调入内存中的页面个数 int missNum; //缺页次数 float missRate; //缺页率 char c; //得到用户的输入字符,来选择相应的置换算法 Pro *page; //作业页面集 Pro *memory; //内存页面集 printf("输入系统分配给作业的主存中的页面数:"); scanf("%d", &pageNum); printf("输入内存页面数:"); scanf("%d", &memoryNum); page = (Pro*)malloc(sizeof(Pro)*pageNum); memory = (Pro*)malloc(sizeof(Pro)*memoryNum); for (i = 0; i<pageNum; i++) { printf("第 %d 个页面号为:", i); scanf("%d", &page[i].num); page[i].time = 0; //等待时间开始默认为0 } do { for (i = 0; i<memoryNum; i++) //初始化内存中页面 { memory[i].num = -1; //页面为空用-1表示 memory[i].time = -1; // } printf("*****f:FIFO页面置换*****\n"); printf("*****o:OPT页面置换*****\n"); printf("*****l:LRU页面置换*****\n"); printf("*****请选择操作类型(f,o,l),按其它键结束******\n"); //fflush(stdin); getchar(); scanf("%c", &c); i = 0; curmemory = 0; if (c == 'f') //FIFO页面置换 { missNum = 0; printf("FIFO页面置换情况: \n"); for (i = 0; i<pageNum; i++) { if (Search(page[i].num, memory)<0)//若在内存中没有找到该页面 { missNum++; memory[curmemory].num = page[i].num; print(memory); curmemory = (curmemory + 1) % memoryNum; //找出最先进入内存的页面 } }//end for missRate = (float)missNum / pageNum; printf("缺页次数:%d 缺页率: %f\n", missNum, missRate); }//end if if (c == 'o') //OPT页面置换算法 { missNum = 0; curmemory = 0; printf("Optimal页面置换情况: \n"); for (i = 0; i<pageNum; i++) { if (Search(page[i].num, memory) < 0)//若在内存中没有找到该页面 { //找出未来最长时间内不再被访问的页面 int tem; int opt = 0; for (int k = 0; k < memoryNum; k++) { if (memory[k].num == -1) { curmemory = k; break; } tem = 0; //页面k在未来tem时间内不会出现 int j; for (j = i+1; j < pageNum; j++) { if (page[j].num == memory[k].num) { if (tem > opt) { opt = tem; curmemory = k; } break; } else tem++; } if (j == pageNum) { opt = tem; curmemory = k; } } missNum++; memory[curmemory].num = page[i].num; print(memory); } }//end for missRate = (float)missNum / pageNum; printf("缺页次数:%d 缺页率: %f\n", missNum, missRate); }//end if if (c == 'l') //LRU页面置换算法 { missNum = 0; curmemory = 0; printf("LRU页面置换情况: \n"); for (i = 0; i<pageNum; i++) { int rec=Search(page[i].num, memory); if (rec<0)//若在内存中没有找到该页面 { missNum++; for (int j = 0; j memory[curmemory].time) curmemory = j; memory[curmemory].num = page[i].num; memory[curmemory].time = 0; print(memory); } else memory[rec].time = 0; for (int j = 0; j<memoryNum; j++) //内存中的所有页面等待时间+1 if (memory[j].num != -1) memory[j].time++; }//end for missRate = (float)missNum / pageNum; printf("缺页次数:%d 缺页率: %f\n", missNum, missRate); }//end if } while (c == 'f' || c == 'l' || c == 'o'); return 0; } void print(Pro *memory1)//打印当前的页面 { int j; for (j = 0; j<memoryNum; j++) printf("%d ", memory1[j].num); printf("\n"); } //在页面集memory1中查找num1,如果找到,返回其在memory1中的下标,否则返回-1 int Search(int num1, Pro *memory1) { int j; for (j = 0; j<memoryNum; j++) { if (num1 == memory1[j].num) return j; } return -1; } /* 20 3 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1 f o l */