一、课程设计目的
通过请求页式管理方式中页面置换算法的模拟设计,了解虚拟存储技术的特点,掌握请
求页式存储管理中的页面置换算法。
容 二、课程设计内容
模拟实现 OPT(最佳置换)、FIFO 和 LRU 算法,并计算缺页率。
示 三、要求及提示
本题目必须单人完成。
1、首先用随机数生成函数产生一个“指令将要访问的地址序列”,然后将地址序列变换
成相应的页地址流(即页访问序列),再计算不同算法下的命中率。
2、通过随机数产生一个地址序列,共产生 400 条。其中 50%的地址访问是顺序执行的,
另外 50%就是非顺序执行。且地址在前半部地址空间和后半部地址空间均匀分布。具体产
生方法如下:
1) 在前半部地址空间,即[0,199]中随机选一数 m,记录到地址流数组中(这是
非顺序执行);
2) 接着“顺序执行一条指令”,即执行地址为 m+1 的指令,把 m+1 记录下来;
3) 在后半部地址空间,[200,399]中随机选一数 m’,作为新指令地址;
4) 顺序执行一条指令,其地址为 m’+1;
5) 重复步骤 1~4,直到产生 400 个指令地址。
3、将指令地址流变换成页地址(页号)流,简化假设为:
1) 页面大小为 1K(这里 K 只是表示一个单位,不必是 1024B);
2) 用户虚存容量为 40K;
3) 用户内存容量为 4 个页框到 40 个页框;
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4) 用户虚存中,每 K 存放 10 条指令,所以那 400 条指令访问地址所对应的页地
址(页号)流为:指令访问地址为[0,9]的地址为第 0 页;指令访问地址为[10,
19]的地址为第 1 页;……。按这种方式,把 400 条指令组织进“40 页”,并
将“要访问的页号序列”记录到页地址流数组中。
4、循环运行,使用户内存容量从 4 页框到 40 页框。计算每个内存容量下不同页面置换
算法的命中率。输出结果可以为:
页框数 OPT 缺页率 FIFO 缺页率 LRU 缺页率
[4] OPT:0.5566 FIFO:0.4455 LRU:0.5500
[5] OPT:0.6644 FIFO:0.5544 LRU:0.5588
…… ……
…… ……
[39] OPT:0.9000 FIFO:0.9000 LRU:0.9000
[40] OPT:1.0000 FIFO:1.0000 LRU:1.0000
注 1:在某一次实验中,可能 FIFO 比 LRU 性能更好,但足够多次的实验表明 LRU
的平均性能比 FIFO 更好。
注 2:计算缺页率时,以页框填满之前和之后的总缺页次数计算。
2019-12-21 20:30:48
23KB
页面置换算法
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