操作系统之缺页中断

用最近最少用（LRU）页面调度算法处理缺页中断

1.实验目的
加深对于存储管理的了解，掌握虚拟存储器的实验原理；观察和了解重要的页面置换算法的置换过程.
2.实验原理及相关提示
在分页式虚拟存储系统中，当硬件发出”缺页中断”后，引出操作系统来处理这个中断事件。如果主存中已经没有空闲块，则可用LRU页面调度算法把该作业中最先进入主存的一页调出，存放到磁盘上，然后再把当前要访问的页装入该块。调出和装入后都要修改页表中对应页的标志。
3.实验内容
利用最近最少用置换算法（LRU），将页面依次调入主存，并算出缺页中断次数及缺页中断率。
4.实验步骤
1.分析设计思路：考虑用队列来存储调入主存中的页面号，设置全局变量count来记录缺页中断次数，队列的总长度即为分配的主存的块数，若队列未满则将页面调入，若队列满了，则判断要调入的页面是否已在主存中，若在则记录其下标，将下标后的元素依次往前移，若不在，则将队首元素出队，依次将后面的元素往前移，最后将页面插入在队尾。
2.概要分析：定义队列的结构体，定义数据类型，写出调入主存后的页面展示函数void display()，写出判断队列是否为空即是判断主存中是否有页面存在的判空函数int empty()
3.流程图：

5.程序中使用的数据结构及符号说明。
typedef int datatype; //定义数据类型
typedef struct{ //定义队列的结构体 存储调入主存中的页面号
int count=0;//设置全局变量count来记录缺页中断次数
void init(sequence_queue *sq){ //初始化队列
void insert(sequence_queue *sq,datatype x,int block) //调入主存的页面
int flag=0; //flag用于判定要调入的页面是否已经在主存中
int empty(sequence_queue sq) //判断队列中是否为空 主存中是否有调入的页面
void display(sequence_queue sq) //展示调入页面
int main() //主函数实现
6.源代码




7.运行截图

用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断

1.实验目的
理解连续存储管理方式的原理和分类，理解离散存储管理方式的原理和分类，理解虚拟存储器的原理和分类，掌握动态分区分配的常用算法，掌握页式虚拟管理中常用页面置换算法。了解内存分页策略，掌握一般常用的调度算法。学会各种存储分配算法的实现，了解页面大小和内存实际容量对命中率的影响。
2.实验原理及其相关提示
在分页式虚拟存储系统中，当硬件发出”缺页中断”后，引出操作系统来处理这个中断事件。如果主存中已经没有空闲块，则可用FIFO页面调度算法把该作业中最先进入主存的一页调出，存放到磁盘上，然后再把当前要访问的页装入该块。调出和装入后都要修改页表中对应页的标志。

3.实验内容
随机一访问串和驻留集的大小，通过模拟程序显示淘汰的页号并统计命中率。

4.实验步骤
1.分析设计思路：该算法总是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。该算法实现简单，只需把一个进程已调入内存的页面，按照先后次序连接成一个队列，并设置一个替换指针，使它总是指向最老的页面。
2.概要分析：定义存储的结构体，定义相关的数据类型，分析需要初始化队列函数，入队列函数，删除队头元素string DeQueue(LinkQueue & Q)，计算队列长度函数，检测页面是否驻留在页面中的函数ool FindQueue(LinkQueue &Q,string e)，FIFO函数，主函数实现。
3.流程图：

5.程序中使用的数据结构及符号说明
typedef struct QNode // 定义结点,
string data; //数据域,
struct QNode *next; //指针域,
typedef struct //定义队列的头,
QueueNode front; //队列头指针,
QueueNode rear; //队列尾指针,
void InitQueue(LinkQueue &Q) //初始化队列,
void EnQueue(LinkQueue & Q,string e){ //将e插入队列队尾
string DeQueue(LinkQueue & Q) //删除队头元素
int QueueLength(LinkQueue &Q) //计算队列长度函数，返回队列长度
bool FindQueue(LinkQueue &Q,string e) //遍历队列,看e是否在驻留集队列中，在则返回true
void FIFO(string pageFrame[], int pageCount, int waitSpace) //FIFO

6.源代码

7.运行截图：