重庆大学操作系统实验4报告书.docx
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《操作系统》实验报告
年级、专业、班级
实验题目
实验时间
实验成绩
姓名
内存管理
实验地点
实验性质?????□验证性?□设计性?■综合性
教师评价：
□算法/实验过程正确；□源程序/实验内容提交?□程序结构/实验步骤合理；
□实验结果正确； □语法、语义正确； ?报告规范；
其他：
评价教师签名：
一、实验目的
理解操作系统关于内存管理的一些方法。
熟悉常用的页面置换策略的基本原理。
通过模拟实验分析不同置换策略的性能差异。
二、实验项目内容
在?linux?环境下用?C?语言编写程序，模拟进程在执行时内存中的页框置换过
程。
读取文件中给定进程访问的逻辑页号序列，其中单号学号同学做
workload1~6，双号学号同学做?workload7~12。
设置内存页框大小为?N（N?分别取值为?100，500，1000，2000，5000）。
采用?3?种不同的页面置换算法：FIFO,CLOCK,LRU。
画图比较不同页面置换算法对应的缺页率并分析原因 (?固定页框大小为
1000)。
画图比较不同内存页框大小对应的缺页率并分析原因 (?固定置换算法为
LRU)。
分析不同?workload?平均缺页率存在差异产生的原因。
三、实验过程或算法（源程序）
详细代码见代码附件，以下为程序基本思路
FIFO.c:
采用数组?int?page[N]模拟虚拟页框，读取文件中的虚拟地址做整除?N?即可得
出虚拟页框号，若命中则?hitTime++，否则根据先后顺序分别放入虚拟页框
中，此时?missTime++；当虚拟页框满后需要进行替换操作，替换?int?page[N]
中最靠前的一项(即先进入的页框)，替换项用模拟的指针?ptr?代表
LRU.c:
方式同?FIFO.c，不同点在于虚拟页框满后将最先进入的或者最近未使用的一
项换出，方法体现在若命中过，则将被命中的页框排到?int?page[N]的末尾，
其他项依次前移，下次的被替换项依旧是数组中的第一号元素
CLOCK.c:
用一个结构体定义了带使用位的元素，当虚拟页框为空时依次填入元素并将
使用位置?1，当命中后也将使用位置?1，用一个模拟指针?ptr?代表当前指针指
向的位置，当需要替换页框时从指针指向位置向后查找使用位为?0?的第一个
元素，在此过程中遇到使用位为?1?的元素将使用位置?0，替换后指针继续指
向当前元素位置不变
四、实验结果及分析和（或）源程序调试过程
代码：
CLOCK.C:
#includestdio.h
//CLOCK
#define?N?1000
struct?frame
{
int?num;
int?useFlag;
};
struct?frame?page[N];
int?main()
{
char
fileName[][15]={workload7,workload8,workload9,workload10,workload11,workl
oad12};
int?fileNum;
for(fileNum=0;fileNum6;fileNum++)
{
FILE*?fp;
int?missTime=0;
int?hitTime=0;
int?count=0;
int?ptr=0;
if((fp=fopen(fileName[fileNum],r))==NULL)
{
printf(The?file?can?not?be?oppen\n);
return?-1;
}
while(!feof(fp))
{
int?temp;
int?flag=0;
fscanf(fp,%d,temp);
temp/=N;
int?i;
for(i=0;iN;i++)
{
if(page[i].num==temp)
{
page[i].useFlag=1;
ptr++;
hitTime++;
flag=1;
break;
}
}
if(flag==1)//hit
{
count++;
continue;
}
else//miss
{
missTime++;
if(missTimeN)
{
page[count%N].num=temp;
page[count%N].useFlag=1;
ptr++;
}
else
{
while(page[ptr%N].useFlag!=0)
{
page[ptr%N].useFlag=0;
ptr++;
}
page[ptr%N].num=temp;
}
}
count++;
}
fclose(fp);
float?rate;
rate=missTime/(float)count;
printf(%s:\n,fileName[fileNum]);
printf(Page?fault?time:%d\n,missTime);
pr
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