实验3虚拟存储器管理
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》
题目：实验三虚拟存储器管理
班级：Z软件52
学号：2017140595
姓名：郭文静
1、实验目的与要求
本实验模拟请求页式虚存管理系统的页面置换情况。
实验程序能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。
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。
并通过为该进程分配不同的实页数，来比较几种算法的稳定性。
2、实验内容或题目
本实验要求使用C/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。
实验说明：
（1）设计中虚页和实页的表示
本设计利用C/C++/Java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countime值，表示该虚页的最后一次被访问时间。
当LRU算法需要置换时，从所有已分配实页的虚页中找出time值为最小的虚页就是“最近最久未用”的虚页面，应该将它置换出去。
（4）算法中实页的组织
因为能分配的实页数n是在程序运行时由用户动态指派的，所以应使用链表
组织动态产生的多个实页。
为了调度算法实现的方便，可以考虑引入free和busy
两个链表：free链表用于组织未分配出去的实页，首指针为free_head，初始时
n个实页都处于free链表中；busy链表用于组织已分配出去的实页，首指针为
busy_head，尾指针为busy_tail，初始值都为null。
当所要访问的一个虚页不
在实页中时，将产生缺页中断。
此时若free链表不为空，就取下链表首指针所
指的实页，并分配给该虚页。
若free链表为空，则说明n个实页已全部分配出
去，此时应进行页面置换：对于FIFO算法要将busy_head 所指的实页从busy
链表中取下，分配给该虚页，然后再将该实页插入到busy链表尾部；对于LRU
算法则要从所有已分配实页的虚页中找出time值为最小的虚页，将该虚页从装
载它的那个实页中置换出去，并在该实页中装入当前正要访问的虚页。
3、实验步骤
（1）理解好相关实验说明。
（2）根据实验说明，画出相应的程序流程图。
（3）按照程序流程图，用C/C++/Java语言编程并实现。
4、流程图
5、源代码与测试数据与实验结果（可以抓图粘贴）
6、分析与思考
比较不同实页数下的页面命中率，FIFO和LRU两种置换算法的稳定性方面可以得出何种结论？
答：先进先出（FIFO）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，按先后次序链接成一个队列，并设置一个指针，称为替换指针，使它总是指向最老的页面。
但该算法与进程实际运行的规律不相适应，因为在进程中，有些页面经常被访问，比如，含有全局变量、常用函数、例程等的页面，FIFO算法并不能保证这些页面不被淘汰。
FIFO置换算法性能之所以较差，是因为它所依据的条件是各个页面调入内存的时间，而页面调入的先后并不能反映页面的使用情况。
最近最久未使用（LRU）置换算法，是根据页面调入内存后的使用情况进行决策的。
由于无法预测各页面将来的使用情况，只能利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似，因此，LRU置换算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。
该算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间t,，当须淘汰一个页面时，选择现有页面中其t值最大的，即最近最久未使用的页面予以淘汰。
最佳（OPT）页面置换算法是所有算法中产生页错误率最低的，而且绝对没有Belady 异常的问题。
它会置换最长时间不会使用的页。
最佳页面（OPT）置换算法，是根据最长时间不会使用的页来决策的。
这就意味着，需要注意内存中的页面和页面的距离了。
因此OPT 算法是选择最久未使用的页面进行淘汰的。
该算法赋予内存中每个页面一个访问字段，用来记录距离此处的最近页面的距离，这样通过比较，就能把最久未使用的页面淘汰掉。
7、实验心得与体会
这次实验，通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟，加深了对于虚拟存储技术的特点的理解，并且加深了对请求页式虚存管理的页面调度算法的理解。
最佳（Optimal）置换算法，选择“以后用不再使用的”或“在最长未来时间内不再被访问”的页面被置换，使用OPT算法通常可以保证获得最低的缺页率；先进先出（FIFO）页面置换算法，选择进入内存最早的页面被置换，实现简单，功能较差；最近最近未使用（LRU）置换算法，无法预测各页面将来的使用情况，只能利用“最近的过去”作为“最近的将来”
的相似，即选择最近最久未使用的页面予以淘汰。
通过这次实验，更加加深熟悉了OPT，FIFO，LRU三种页面分配和置换算法的过程。
实验3虚拟存储器
在进程装入之前，整个虚拟内存的地址空间都被设置为只有 PAGE_NOACCESS 权限
的自由区域。当系统装入进程代码和数据后，才将内存地址的空间标记为已调配区或保留
区，并将诸如 EXECUTE、READWRITE 和 READONLY示，给出了 MEMORY_BASIC_INFORMATION 的结构，此数据描述了进程
2 实验目的
1)通过实验了解 Windows 内存的使用，学习如何在应用程序中管理内存，体会 Windows 应用程序内存的简单性和自我防护能力。
2)学习检查虚拟内存空间或对其进行操作。 3)了解 Windows 的内存结构和虚拟内存的管理，进而了解进程堆和 Windows 为使用内 存而提供的一些扩展功能。
分成三部分：
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力通根1保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷0资配不料置仅试技可卷术以要是解求指决，机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料试荷试卷下卷问高总题中2体2资配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况1卷下中安与，全过要，度加并工强且作看尽下护可1都能关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编.工写保况复护进杂层行设防自备腐动与跨处装接理置地，高线尤中弯其资曲要料半避试径免卷标错调高误试等高方，中案要资，求料编技试5写术卷、重交保电要底护气设。装设备管置备4高线动调、中敷作试电资设，高气料技并中课3试术且资件、卷中拒料中管试包绝试调路验含动卷试敷方线作技设案槽，术技以、来术及管避系架免统等不启多必动项要方高案式中；，资对为料整解试套决卷启高突动中然过语停程文机中电。高气因中课此资件，料中电试管力卷壁高电薄中气、资设接料备口试进不卷行严保调等护试问装工题置作，调并合试且理技进利术行用，过管要关线求运敷电行设力高技保中术护资。装料线置试缆做卷敷到技设准术原确指则灵导：活。在。对分对于线于调盒差试处动过，保程当护中不装高同置中电高资压中料回资试路料卷交试技叉卷术时调问，试题应技，采术作用是为金指调属发试隔电人板机员进一，行变需隔压要开器在处组事理在前；发掌同生握一内图线部纸槽故资内障料，时、强，设电需备回要制路进造须行厂同外家时部出切电具断源高习高中题中资电资料源料试，试卷线卷试缆切验敷除报设从告完而与毕采相，用关要高技进中术行资资检料料查试，和卷并检主且测要了处保解理护现。装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
OS实验三虚拟存储器的管理
OS实验三虚拟存储器的管理虚拟存储器管理南京理工大学泰州科技学院实验报告书课程名称：《计算机操作系统》实验题目：实验三班级： 08计算机2班学号：姓名：叶萌指导教师：袁宝华虚拟存储器管理一实验目的1. 理解虚拟存储器概念；2. 掌握分页式存储管理地址转换和缺页中断。
二实验内容1．模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断分页式虚拟存储系统是把作业信息的副本存放在磁盘上，当作业被选中时，可把作业的开始几页先装入主存且启动执行。
为此，在为作业建立页表时，应说明哪些页已在主存，哪些页尚未装入主存。
作业执行时，指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作存放的页号和单元号，硬件的地址转换机构按页号查页表，若该页对应标志为“1”，则表示该页已在主存，这时根据关系式“绝对地址=块号×块长+单元号”计算出欲访问的主存单元地址。
如果块长为2的幂次，则可把块号作为高地址部分，把单元号作为低地址部分，两者拼接而成绝对地址。
若访问的页对应标志为“0”，则表示该页不在主存，这时硬件发“缺页中断”信号，有操作系统按该页在磁盘上的位置，把该页信息从磁盘读出装入主存后再重新执行这条指令。
2．用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断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。
FIFO页面调度算法总是淘汰该作业中最先进入主存的那一页，因此可以用一个数组来表示该作业已在主存的页面。
假定作业被选中时，把开始的m个页面装入主存，则数组的元素可定为m个。
三实验准备1. 设计一个“地址转换”程序来模拟硬件的地址转换工作当访问的页在主存时，则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，而用输出转换后的地址来代替一条指令的执行。
当访问的页不在主存时，则输出“* 该页页号”，表示产生了一次缺页中断，程序流程图如图4-1所示。
操作系统---虚拟存储器管理
作业1
空闲区 作业1 运行 进驻内存 空闲区
作业2
作业1被系统调 空闲区 出，进入外存， 作业2调入内存 运行 作业3 作业2 空闲区
出 ， 调 入 作 业 3 运 行 将 作 业 2 的 部 分 内 容 换
作业1 作业3 作业3 作业2 作业1运行完毕， 将作业3的换出 部分重新装入 空闲区 将作业3的部分 内容换出，再 次调入作业1 运行
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请求分页存储管理的实现
问题一：如何知道作业中的某一部分所在的位置？
【解答】 修改数据结构——页表。 需要在页表中添加相应的字段： 若页面在内存：给出物理块号； 若页面在外存：应给出在外存中的位臵； 为每个作业设臵新的页表，记录作业中的某一页在 虚拟存储空间的位臵。如图所示： 页号 号 物理块号 状态位 访问字段 修改位 外存地址
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内存扩充技术
授课内容：
覆盖技术
对换技术
虚拟存储技术
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教学目的和要求
通过本讲的学习，学生将能够：
了解内存扩充技术 描述常规存储管理方式的特征和程序局部性原理 给出虚拟存储器的定义，并理解虚拟存储器的特征 了解请求分页存储管理方式及实现 了解请求分段存储管理方式及实现 了解请求段页存储管理方式及实现 了解LINUX系统的存储器管理策略
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课堂练习：对换
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一、选择题
1. 对外存对换区的管理应以（A）为主要目标；对外存 文件区的管理应以（B）为主要目标。
A，B：（1）提高系统吞吐量；（2）提高存储空间 的利用率；（3）降低存储费用；（4）提高换入换出速度； 二、问答题 1. 在系统中引入对换会带来哪些好处？
2. 为实现对换，系统应具备哪几方面的功能？
虚拟存储管理实验报告
虚拟存储管理实验报告实验概述虚拟存储管理实验是操作系统课程中的一项重要实验，旨在通过模拟内存管理中的分页机制和页面置换算法，深入理解操作系统中的虚拟内存管理技术。
本实验主要包括以下几个关键点：- 模拟内存的分页机制- 实现页面置换算法- 分析不同页面置换算法的性能指标实验环境本次实验基于C语言和Linux操作系统进行实现，使用gcc编译器进行编译和调试。
实验过程及实现细节在本次实验中，我们实现了一个简单的虚拟内存系统，主要包括以下几个模块：页面管理、页面分配、页面置换和性能分析。
下面对每个模块的实现细节进行详细描述。
页面管理页面管理模块主要负责管理虚拟内存和物理内存之间的映射关系。
我们采用了分页机制进行管理，将虚拟内存和物理内存划分为固定大小的页面。
页面的大小由实验设置为4KB。
页面分配页面分配模块负责分配物理内存空间给进程使用。
我们使用一个位图作为物理内存管理的数据结构，记录每个页面的使用情况。
在每次页面分配时，我们会查找位图中第一个空闲的页面，并将其分配给进程。
页面置换页面置换模块是虚拟存储管理中的核心算法，主要用于解决内存中页面不足时的页面置换问题。
本次实验中我们实现了两种常用的页面置换算法：FIFO（先进先出）和LRU（最近最少使用）算法。
FIFO算法是一种简单的页面置换算法，它总是选择最早被加载到物理内存的页面进行置换。
LRU算法是一种基于页面访问历史的算法，它总是选择最长时间未被访问的页面进行置换。
性能分析性能分析模块主要用于评估不同的页面置换算法的性能指标。
我们使用了缺页率（Page Fault Rate）和命中率（Hit Rate）作为评价指标。
缺页率表示物理内存中的页面不能满足进程请求的比例，命中率表示进程请求的页面已经在物理内存中的比例。
实验结果为了评估不同的页面置换算法的性能，在实验过程中，我们通过模拟进程的页面访问序列，统计页面置换次数、缺页率和命中率等指标。
以一个包含100个页面访问请求的序列为例，我们分别使用FIFO算法和LRU 算法进行页面置换。
虚拟页面管理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解虚拟存储器的概念和作用。
2. 掌握分页式存储管理的基本原理和地址转换过程。
3. 熟悉几种常见的页面置换算法，并比较其优缺点。
4. 通过实验，加深对虚拟存储器管理机制的理解。
二、实验内容1. 模拟分页式存储管理中的地址转换过程。
2. 比较几种常见的页面置换算法：FIFO、LRU、LFU和OPT。
三、实验原理虚拟存储器是一种将内存和磁盘结合使用的存储管理技术，它允许程序使用比实际物理内存更大的地址空间。
虚拟存储器通过将内存划分为固定大小的页（Page）和相应的页表（Page Table）来实现。
1. 分页式存储管理分页式存储管理将内存划分为固定大小的页，每个页的大小相同。
程序在运行时，按照页为单位进行内存访问。
分页式存储管理的主要优点是内存碎片化程度低，便于实现虚拟存储器。
2. 页面置换算法当内存中没有足够的空间来存放新请求的页面时，需要将某个页面从内存中移除，这个过程称为页面置换。
以下介绍几种常见的页面置换算法：（1）FIFO（先进先出）：优先淘汰最早进入内存的页面。
（2）LRU（最近最少使用）：优先淘汰最近最少被访问的页面。
（3）LFU（最不频繁使用）：优先淘汰最不频繁被访问的页面。
（4）OPT（最佳置换）：优先淘汰未来最长时间内不再被访问的页面。
四、实验步骤1. 模拟分页式存储管理中的地址转换过程（1）创建一个模拟内存的数组，表示物理内存。
（2）创建一个模拟页表的数组，用于存放虚拟页号和物理页号之间的映射关系。
（3）模拟进程对内存的访问，将访问的虚拟页号转换为物理页号。
2. 比较几种常见的页面置换算法（1）创建一个模拟进程的数组，包含访问的虚拟页号序列。
（2）对每个页面置换算法，模拟进程的运行过程，记录缺页中断次数。
（3）计算不同页面置换算法的缺页率，并比较其性能。
五、实验结果与分析1. 分页式存储管理中的地址转换过程实验结果表明，分页式存储管理能够有效地将虚拟地址转换为物理地址，实现虚拟存储器。
虚拟存储器管理
虚拟存储器管理------模拟内存分配与回收代码加注释#include "stdio.h"#include "iostream.h"#include "stdlib.h"#define n 10 //假定系统允许的最大作业为，假定模拟实验中n值为10 #define m 10 //假定系统允许的空闲区表最大为m，假定模拟实验中m 值为10#define minisize 100typedef struct{float address; //已分分区起始地址float length; //已分分区长度，单位为字节int flag; //已分配区表登记栏标志，用"0"表示空栏目,实验中只支持一个字符的作业名} used_table[n];//已分配区表typedef struct{float address; //空闲区起始地址float length; //空闲区长度，单位为字节int flag; //空闲区表登记栏标志，用"0"表示空栏目，用"1"表示未分配}free_table[m]; //空闲区表//采用最优分配算法分配xk大小的空间allocate(char J,float xk){int i,k;float ad;k=-1;for(i=0;i<m;i++) //寻找空间大于xk的最小空闲区登记项kif(free_table[i].length>=xk&&free_table[i].flag==1)if(k==-1||free_table[i].length<free_table[k].length)k=i;if(k==-1)//未找到可用空闲区，返回{printf(" 无可用空闲区\n");return;}//找到可用空闲区，开始分配：若空闲区大小与要求分配的空间差小于msize大小，则空闲区全部分配；若空闲区大小与要求分配的空间差大于minisize大小，则从空闲区划出一部分分配if(free_table[k].length-xk<=minisize){free_table[k].flag=0; //该空闲区被分配ad=free_table[k].address;xk=free_table[k].length;}else{free_table[k].length=free_table[k].length-xk;ad=free_table[k].address+free_table[k].length;}//修改已分配区表i=0;//寻找空表目while(used_table[i].flag!=0&&i<n) i++;//无表目填写已分分区if(i>=n){printf(" 无表目填写已分区，错误\n"); //修正空闲区表if(free_table[k].flag==0)free_table[k].flag=1;//前面找到的是某个空闲分区的一部分else{free_table[k].length=free_table[k].length+xk; return;}}//修改已分配表else{used_table[i].address=ad;used_table[i].length=xk;used_table[i].flag=J;}return;}//回收作业名为J的作业所占主存空间reclaim(char J){int i,k,j,s,t;float S,L;//寻找已分配表中对应登记项s=0;while((used_table[s].flag!=J||used_table[s].flag==0)&&s<n) s++;//在已分配表中找不到名字为J的作业if(s>=n){{printf("找不到作业\n");}//修改已分配表used_table[s].flag=0;//取得归还分区的起始地址S和长度LS=used_table[s].address;L=used_table[s].length;j=-1;k=-1;//寻找回收分区的空闲上下邻，上邻表目k，下邻表目ji=0;while(i<m&&(j==-1||k==-1)){if(free_table[i].flag==1){if(free_table[i].address+free_table[i].length==S) k=i;//找到上邻if(free_table[i].address==S+L) j=i;//找到下邻}i++;}if(k!=-1)if(j!=-1) //上邻空闲区，下邻空闲区，三项合并free_table[k].length=free_table[j].length+free_table[k].length+L;free_table[j].flag=0;}else //上邻空闲区，下邻非空闲区，与上邻合并free_table[k].length=free_table[k].length+L;elseif(j!=-1) //上邻非空闲区，下邻为空闲区，与下邻合并{free_table[j].address=S;free_table[j].length=free_table[j].length+L;}else //上下邻均为非空闲区，回收区域直接填入{ //在空闲区表中寻找空栏目t=0;while(free_table[t].flag==1&&t<m)t++;if(t>=m)//空闲区表满,回收空间失败,将已分配表复原{out<<"主存空闲表没有空间,回收空间失败"<<endl;used_table[s].flag=J;return;free_table[t].address=S;free_table[t].length=L;free_table[t].flag=1;}return;}//主函数void main( ){int i,a;float xk;char s;ifstream in("input.txt");//空闲分区表初始化free_table[0].address=10240; free_table[0].length=102400; free_table[0].flag=1;for(i=1;i<m;i++)free_table[i].flag=0;//已分配表初始化for(i=0;i<n;i++)used_table[i].flag=0;while(1){printf(" 选择功能象（0-退出，1-分配主存，2-回收主存，3-显示主存）\n");printf(" 选择功能象（0~3）：\n");scanf("%d",&a);switch(a){case 0:exit(0);case 1:printf(" 输入作业名J和作业名所需长度xk \n");scanf("%c%c%f",&J,&xk);allocate(J,xk);break;case 2:printf(" 输入要回收分区的作业名");scanf("%c%c",&J);reclaim(J);break;case 3:printf(" 输出空闲区表：\n起使地址分区长度标志");for(i=0;i<m;i++)printf("%6.0f%9.0f%6d\n",free_table[i].address,free_table[i].length,free_ table[i].flag);printf(" 按任意键，输出已分配区表\n");getchar();printf(" 输出已分配表：\n起使地址分区长度标志\n");for(i=0;i<n;i++)if(used_table[i].flag!=0)printf("%6.0f%9.0f%6c\n",used_table[i].address,used_table[i].length,use d_table[i].flag);elseprintf("%6.0f%9.0f%6d\n",used_table[i].address,used_table[i].length,use d_table[i].flag);break;default:defult:printf("没有该选项\n"); }。
操作系统实验3虚拟存储器管理[1]
实验报告班级：系统本111 学号：2011415108 姓名：张国锋日期：2013.6.27⒈实验题目模拟分页式虚拟存储管理实验。
2．实验要求编写一段程序来模拟页面置换算法。
要求能分别显示最佳(Optimal)置换算法、先进先出(FIFO)页面置换算法和最近最久未使用(LRU)置换算法的置换过程。
3. 实验目的通过本实验帮助学生理解虚拟存储器的工作方法。
了解分页式存储管理里中各页面置换算法是怎样实现的，各算法有怎样的优缺点。
⒋实验原理分析⑴页面置换算法是在分页存储管理方式中为了合理的将进程运行所需的页面调入内存而产生的算法。
一个好的页面转换算法，应具有较低的页面更换频率。
最常见的页面置换算法有最佳(Optimal)置换算法、先进先出(FIFO)页面置换算法和最近最久未使用(LRU)置换算法。
⑵算法的说明最佳置换算法：选择以后永不使用或是在最长时间内不再被访问的页面作为被淘汰的页面。
这种算法通常可保证获得最低的缺页率，但因为内存中哪个页面是以后永不使用的是无法预知的，所以该算法是无法实现的。
先进先出页面置换算法：选择内存中驻留时间最长的页面作为被淘汰的页面。
该算法实现简单，只需将调入内存中的页面链成一个队列，并设置一个指针指向最老的页面即可。
最近最久未使用置换算法：选择最近最久未使用的页面作为被淘汰的页面。
该算法需要为每个页面设置一个访问字段用来记录页面上次被访问的时间，通过这个时间来决定淘汰哪一个页面。
⑶主要变量及函数说明如表1所示表1 主要变量及函数说明表PRA(void) 初始化int findSpace(void) 查找是否有空闲内存int findExist(int curpage) 查找内存中是否有该页面int findReplace(void) 查找应予置换的页面void display(void) 显示void FIFO(void) FIFO算法void LRU(void) LRU算法void Optimal(void) OPTIMAL算法void BlockClear(void) BLOCK恢复struct pageInfor * block 物理块struct pageInfor * page 页面号串5.实验代码清单#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>#define Bsize 3#define Psize 20struct pageInfor{int content; /*页面号*/int timer; /*被访问标记*/};void PRA(); /*初始化*/int findSpace(); /*查找是否有空闲内存*/int findExist(int curpage);/*查找内存中是否有该页面*/int findReplace(); /*查找应予置换的页面*/void display(); /*显示*/void FIFO(); /*FIFO算法*/void LRU(); /*LRU算法*/void Optimal(); /*OPTIMAL算法*/void BlockClear(); /*BLOCK恢复*/struct pageInfor * block; /*物理块*/struct pageInfor * page; /*页面号串*/int QString[20];void PRA(){int i,n;printf("请输入页面号引用串:\n");for(i=0;i<20;i++){scanf("%d",&QString[i]);}printf("您输入页面号引用串为:\n");printf("==================\n");for(i=0;i<20;i++){printf("%d\t",QString[i]);}printf("==================\n");block=(struct pageInfor *)malloc(sizeof(struct pageInfor));for(i=0; i<Bsize; i++) {block[i].content = -1;block[i].timer = 0;}page = (struct pageInfor *)malloc(sizeof(struct pageInfor)*Psize); for(i=0; i<Psize; i++) {page[i].content = QString[i];page[i].timer = 0;}}int findSpace(){int i=0;for(i=0; i<Bsize; i++)if(block[i].content == -1)return i; /*找到空闲内存，返回BLOCK中位置*/ return -1;}int findExist(int curpage){int i=0;for(i=0; i<Bsize; i++)if(block[i].content == page[curpage].content)return i; /*找到内存中有该页面，返回BLOCK中位置*/ return -1;}int findReplace(){int pos = 0,i;for(i=0; i<Bsize; i++)if(block[i].timer >= block[pos].timer)pos = i; /*找到应予置换页面，返回BLOCK中位置*/ return pos;}void display(){int i=0;for(i=0; i<Bsize; i++)if(block[i].content != -1)printf("%d\t",block[i].content);printf("\n");}void Optimal(){int exist,space,position,i,k,j ;for(i=0; i<Psize; i++) {exist = findExist(i);if(exist != -1) {printf("不缺页\n");}else {space = findSpace();if(space != -1) {block[space] = page[i];display();}else {for(k=0; k<Bsize; k++)for(j=i; j<Psize; j++) {if(block[k].content != page[j].content) { block[k].timer = 1000;}else {block[k].timer = j;break;}}position = findReplace();block[position] = page[i];display();}}}getch();system("cls");}void LRU(){int exist,space,position,i,k,j ; for(i=0; i<Psize; i++) { exist = findExist(i);if(exist != -1) {printf("不缺页\n");block[exist].timer = -1; } else {space = findSpace();if(space != -1) {block[space] = page[i]; display();}else {position = findReplace(); block[position] = page[i]; display();}}for(j=0; j<Bsize; j++)block[j].timer++;}getch();system("cls");}void FIFO(){int exist,space,position,i,k,j ;for(i=0; i<Psize; i++) {exist = findExist(i);if(exist != -1) {printf("不缺页\n");}else {space = findSpace();if(space != -1) {block[space] = page[i];display();}else {position = findReplace();block[position] = page[i];display();}}for(j=0; j<Bsize; j++)block[j].timer++; /*BLOCK中所有页面TIMER++*/ }getch();system("cls");}void BlockClear() //清空页面信息{int i;for(i=0; i<Bsize; i++) {block[i].content = -1;block[i].timer = 0;}}void main(){PRA();system("color 2");int select=1;while(select) {printf("系统本111项静怡小组页面置换算法程序\n"); printf("请按以下菜单选择：\n");printf("[1]\tOptimal\t算法\n");printf("[2]\tFIFO\t算法\n");printf("[3]\tLRU\t算法\n");printf("[0]\t退出\n");scanf("%d",&select);switch(select) {case 0:break;case 1:printf("Optimal算法结果如下:\n");Optimal();break;case 2:printf("FIFO算法结果如下:\n");FIFO();break;case 3:printf("LRU算法结果如下:\n");LRU();break;default:printf("菜选项输入错误，请输入(1,2,3,0)\n");break;}BlockClear();}}6.实现①输入课本中例题数据，创建3个物理模块，页面引用串为7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 12 0 1 7 0 1运行界面如图1所示图1 输入②用最佳置换算法，运行后如图2所示图2 Optinal算法③用FIFO先进先出算法运行后如图3所示图3 FIFO算法④用LRU最久未使用算法，运行后如图4所示图4 LRU算法。
虚拟器存储实验报告
一、实验目的1. 了解虚拟器存储的基本概念和原理；2. 掌握虚拟器存储的安装和配置方法；3. 通过虚拟器存储实验，验证虚拟器存储在计算机系统中的作用和优势。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 虚拟器软件：VMware Workstation 153. 实验内容：创建虚拟机、配置虚拟机、安装操作系统、配置网络、使用虚拟机存储三、实验步骤1. 创建虚拟机（1）打开VMware Workstation，点击“创建新的虚拟机”；（2）选择“自定义（高级）”，点击“下一步”；（3）选择虚拟机兼容性，点击“下一步”；（4）选择操作系统类型和版本，点击“下一步”；（5）输入虚拟机名称和安装路径，点击“下一步”；（6）分配内存大小，点击“下一步”；（7）创建虚拟硬盘，选择硬盘文件类型和容量，点击“下一步”；（8）选择虚拟机网络类型，点击“下一步”；（9）选择I/O设备设置，点击“下一步”；（10）完成创建虚拟机。
2. 配置虚拟机（1）双击打开虚拟机；（2）选择“自定义设置”；（3）在“硬件”选项卡中，调整虚拟机CPU核心数、内存大小等；（4）在“选项”选项卡中，配置网络连接、USB控制器等；（5）在“虚拟硬盘”选项卡中，调整硬盘容量、存储模式等；（6）在“CD/DVD选项”选项卡中，添加安装操作系统所需的镜像文件；（7）在“其他设置”选项卡中，配置USB控制器、打印机等。
3. 安装操作系统（1）启动虚拟机，进入操作系统安装界面；（2）按照安装向导完成操作系统安装。
4. 配置网络（1）在虚拟机中打开网络管理工具；（2）选择合适的网络连接方式，如桥接模式；（3）配置IP地址、子网掩码、网关等信息。
5. 使用虚拟机存储（1）在虚拟机中安装文件管理器；（2）将需要存储的文件复制到虚拟机中；（3）在虚拟机中打开文件管理器，查看存储的文件。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过本次实验，成功创建了一个虚拟机，并安装了操作系统。
操作系统原理虚拟存储器管理
总结词
将内存划分为大小不等的段，每段存放 一个程序的段，以段为单位进行交换。
VS
详细描述
段式存储管理将内存空间划分为大小不等 的段框，每个段框可以存放一个程序的段 。程序被划分为多个段，每个段可以有不 同的长度。在进行段交换时，以段为单位 进行数据的存取和替换。
段页式存储管理
总结词
结合段式和页式存储管理的特点，将内存划分为固定大小的页框，程序分割为多个段，每段再分割为 固定大小的页。
虚拟存储器提供了一个统一的地址空间，使得应用程序可以 像访问内存一样访问硬盘上的数据，从而提高了程序的运行 效率。
虚拟存储器的实现方式
内存管理单元（MMU）
负责将虚拟地址转换为物理地址，实现虚拟存储器到物理存储器的 映射。
交换区
当物理内存不足时，操作系统会将部分内存数据交换到硬盘的交换 区中，以释放物理内存空间。
实现进程隔离
通过虚拟内存技术，每个进程都有独 立的内存空间，实现进程间的隔离， 防止数据冲突和相互干扰。
支持大内存程序
通过将内存分为物理内存和虚拟内存， 支持大内存程序的运行，满足不断增 长的程序需求。
02
虚拟存储器的基本概念
虚拟存储器的定义
虚拟存储器是一种将物理内存与硬盘存储相结合的技术，通 过将部分硬盘空间映射到物理内存中，实现内存的扩展。
操作系统原理虚拟存储器管 理
• 引言 • 虚拟存储器的基本概念 • 虚拟存储器的原理 • 虚拟存储器的管理策略 • 虚拟存储器的实现技术 • 虚拟存储器的性能优化
01
引言
主题简介
虚拟存储器是操作系统中用于管理物 理内存和磁盘存储的技术，通过将内 存分为物理内存和虚拟内存，实现进 程间的隔离和内存的动态分配。
操作系统管理_-_虚拟存储器_实验报告_代码
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》题目：虚拟存储器班级：学号：姓名：评语：成绩：指导教师：批阅时间：年月日一、目的与要求（一）目的由于超大规模集成电器电路（ＶＬＳＩ）技术的发展，使存贮器的容量不断扩大，价格大幅度下降。
但从应用角度看，存贮器的容量和成本总会受到一定的限制。
所以，提高存贮器的使用效率始终是操作系统研究的重要课题之一，虚拟存贮器技术是用来扩大主存容量的一种重要的方法。
本实习要求学生独立地用高级语言编写几个常用的存贮器分配算法，并能设计一个存贮管理的模拟程序，能对各种算法进行分析比较，评测其性能优劣，从而加深对这些算法的了解。
（二）要求为了比较真实地模拟存贮器管理，可预先生成一个大致符合实际情况的指令地址流。
然后，通过模拟这样一种指令序列的执行来计算和分析比较各种算法的访问命中率。
二、示例１．题目本示例给出采用页式分配存贮器管理方案，并通过分析、计算不同页面淘汰算法情况下的访问命中率来比较各种算法的优劣，另外也考虑改变页面尺寸大小和实际存贮器容量对计算结果的影响，从而可为选择好的算法、合适的页面尺寸和存贮器实际容量提供依据。
本程序是按下述原则生成指令序列的：（１）５０％的指令是顺序执行的。
（２）２５％的指令是均匀分布在前地址部分。
（３）２５％的指令是均匀分布在后地址部分。
示例中选用最佳淘汰算法（OPT）和最近最少使用页面淘汰算法（ＬＲＵ）计算页面命中率。
公式为：页面失败次数命中率＝１－───────页地址流长度假定虚拟存贮容量为３２Ｋ，页面尺寸从１Ｋ到８Ｋ，实存容量从４页到３２页。
２.算法与框图（１）最佳淘汰算法（ＯＰＴ）。
这是一种理想的算法，可用来作为衡量其他算法优劣的依据，在实际系统中是难以实现的，因为它必须先知道指令的全部地址流。
由于本示例中已生成了全部地址流，故可计算最佳命中率。
该算法的准则是淘汰已满页表中以后不再访问或是最迟访问的页。
这就要求将页表中的页逐个与后继指令访问的所有页比较，如后继指令不再访问此页，则把此页淘汰，不然得找出后继指令中最迟访问的页面予以淘汰。