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  • 最佳页面置换算法
    千次阅读
    2020-06-21 08:25:36

    在一个请求分页系统中,采用最佳页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时,试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。请给出分析过程。

    解析:所谓的最佳(Optimal)页面置换算法就是说 所淘汰的页面将是以后永不使用的页面,或者是再未来很长一段时间内都不再被访问的页面。若产生缺页中断,但是后续都未用到其他页面,则根据最先更新原则,将最晚更新的页面给淘汰。
    页面置换:内存物理块不够,需要淘汰页面
    缺页中断:要访问的页不在主存
    缺页率:发生缺页次数/总共的页面数

    物理块数为3时:
    432143543215
    444444444222
    33333333311
    2111555555
    页面置换1页面置换2页面置换3页面置换4
    缺页中断1缺页中断2缺页中断3缺页中断4缺页中断5缺页中断6缺页中断7

    页面置换1:当进程访问页面1时,将会产生页面置换,4 3 2进行淘汰,往远处(右)观察,页面2最远,则淘汰页面2。
    页面置换2:当进程访问页面5时,将会产生页面置换,4 3 1进行淘汰,往远处(右)观察,页面1最远,则淘汰页面1。
    页面置换3:当进程访问页面2时,将会产生页面置换,4 3 5进行淘汰,往远处(右)观察,看出5还会用到,但是4和3已经没用了,再往前放(左)观察,4更新的最晚,将4淘汰。
    页面置换4:当进程访问页面1时,将会产生页面置换,2 3 5进行淘汰,往远处(右)观察,看出5还会用到,但是2和3已经没用了,再往前放(左)观察,3更新的最晚,将3淘汰。

    缺页次数:7
    缺页率:7/12

    物理块数为4时:
    432143543215
    444444444411
    33333333333
    2222222222
    111555555
    页面置换1页面置换2
    缺页中断1缺页中断2缺页中断3缺页中断4缺页中断5缺页中断6

    页面置换1:当进程访问页面5时,将会产生页面置换,4 3 2 1进行淘汰,往远处(右)观察,页面1最远,则淘汰页面1。
    页面置换2:当进程访问页面1时,将会产生页面置换,4 3 2 5进行淘汰,往远处(右)观察,看出5还会用到,但是4 3 2已经没用了,再往前放(左)观察,4更新的最晚,将4淘汰。

    缺页次数:6
    缺页率:6/12

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  • OPT最佳页面置换算法

    2013-12-19 10:12:29
    是OPT算法的C语言实现,希望对你们有帮助!
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    操作系统存储管理页面置换算法-----最佳页面置换算法模拟(JAVA实现)

    话不多说,我们直接展示

    package com.company;
    
    import java.util.Arrays;
    
    /**
     * @Auther: Bender
     * @Date: 2021/11/14 - 16:57
     * @Description: com.company
     * @version: 1.0
     */
    
    //注释掉的是第一次做的程序,考虑不充分失败了
    public class MyAlg {
        public static boolean isIn(int a, int[] arr) {                  //判断某个数是否在数组中,返回true或者false
            for(int i: arr){
                if(a==i){
                    return true;
                }
            }
            return false;
    
        }
    
        public static int isIn(int[] arr, int a) {                      //isIn方法重载,返回相等元素的数组下标,没有则返回下标
            for(int i=0; i<arr.length; i++){
                if(arr[i] == a)
                    return i;
            }
            return -1;
    
        }
        public static void optAdd(int[] contain, int[]list, int k) {                //最佳置换算法的缺页处理(前提:内存区已满)
            /*分析:应该分为多种情况,******需要注意的是当作业队列中出现多次已经存在内存中的作业时(例子:内存区[5,6,7]   作业队列[1,6,7,6]),我们只取第一个******
            1.当后续作业队列中没有找到内存中已有的作业时
              例子:内存区[6,7,8]   作业队列[1,2,3,4,5]
              处理方式:默认替换0号元素
            2.当后续作业队列中找到一个已经在内存中存在的作业时
              例子:内存区[1,2,3]   作业队列[5,6,7,1,8]
              处理方式:从0号元素开始,将未在作业队列中的元素依次替换
            3、当后续作业队列中找到两个已经在内存中存在的作业时
              例子:内存区[5,6,7]   作业队列[8,5,6]
              处理方式:直接替换掉未出现的元素
            4.当后续作业队列中找到内存区所有元素
              例子:内存区[5,6,7]    作业队列[8,5,6,7]
              处理方式:替换掉最后出现的元素
             */
            int[] index = {-3,-3,-3};                           //要返回的下标队列,选取其中最小的值作为第k个元素要替换的下标******
            int inum = 3;                                       //给index中的元素复制,随着赋值次数递减,最小的就是要替换的
            int goalindex = 0;
            for(int i=k+1; i<list.length; i++){                 //从k的下一个元素开始遍历,原因:第K个元素调用此方法的前提是这个元素并不在内存中
                if(isIn(list[i],contain)){                      //该元素在内存中
                    int num = isIn(contain,list[i]);            //返回相同的元素下标
    
                    if(index[num]==-3)                          //确保只取第一次,后续忽略
                        index[num] = inum--;
                }
            }
            if(index[0]<0 && index[1]<0 && index[2]<0 ){  //情况一:默认替换第0个元素
                index[0] = -4;
            }
            int temp = index[0];
            for(int i=1; i<index.length; i++){              //找出index中的最小值
                if(index[i]<temp) {
                    temp = index[i];
                    goalindex = i;
                }
    
            }
            contain[goalindex] = list[k];
            System.out.println("缺页中断"+ Arrays.toString(contain));
    
    
        }
        public static void opt(int[] list) {
            System.out.println("-----这是最佳页面置换算法-----");
            int times = 0;                      //记录缺页率
            int[] contain = new int[3];         //模拟内存空间,大小为3
            int isempty = 0;                    //对contain模拟内存中的元素进行计数
            /*此循环的作用:将contain模拟内存装满
    
             */
            int i;                                          //在循环体外定义循环变量i是为了当循环结束时返回i的值(当内存区满后,对作业队列的执行从i+1开始)
            for(i=0; i<list.length; i++) {
                if(!isIn(list[i],contain)){                  //当要放入的元素不在内存区中
                    contain[isempty] = list[i];
                    isempty++;                              //内存区元素加一
                    System.out.println("缺页中断"+Arrays.toString(contain));
                    times++;
                    if(isempty==3) {                         //当内存区的元素个数为3(内存区已满的情况)即可跳出此循环
                        break;
                    }
                }//当要访问的元素在内存区已经存在时,我们不做任何操作
            }
            //执行至此处内存区已满,下面对作业队列遍历,缺页时执行页面置换操作,不缺页时不做任何操作
            //具体的页面置换我希望单独设计成一个方法(前提:内存区此时已满,不达成这个前提,程序设计会复杂的多)
            for(++i; i<list.length; i++){                   //从上一个循环的下一个位置开始遍历作业队列
                if(!isIn(list[i],contain)){                 //缺页时的操作
                    optAdd(contain,list,i);
                    times++;
                }//不缺页不执行任何操作
    
            }
            System.out.println("缺页次数:" + times + ",缺页中断率:" + (float)times / list.length);
    
        }
    //    public static int search(int[] contain, int[] arr, int index){      //返回在之后的作业队列中,内存中最后一个被访问的内存块的下标
    //        int renum = 0;                                              //最后该方法的返回值,指明要替换的主存块
    //        for(int i=index; i<arr.length; i++){                        //对之后的作业队列进行遍历
    //            int num = isIn(contain,arr[i]);
    //            if(num!=-1)
    //                renum = num;
    //        }
    //        return renum;
    
    //    }
    
    //    public static void opt(int[] arr) {
    //        System.out.println("-----这是最佳置换算法-----");
    //        System.out.println("作业队列:"+Arrays.toString(arr));
    //        int times = 0;                          //用于记录置换次数(缺页中断次数),计算缺页率
    //        int elements = 0;                       //记录内存中的作业数
    //        int[] contain = new int[3];             //模拟主存空间
            for(int i=0; i<3; i++){                 //三个作业装入,现在主存装满
                contain[i] = arr[i];
            }
    //        contain[0] = arr[0];                    //先将第一个作业放入内存
    //        times++;                                 //缺页中断次数加一
    //        elements++;                              //内存作业数加一,变为1
    //        System.out.println("主存块:"+Arrays.toString(contain));
    //        for(int i=1; i<arr.length; i++){           //遍历作业队列
    //            if(!isIn(arr[i],contain)){              //当要访问的作业不在主存时
    //                times++;                            //缺页终断率加一
    //                if(elements>=3){                     //内存已满
                        int index = search(contain,arr,i);
                        contain[index] = arr[i];
    //                    System.out.println("中断:"+times+"次,"+Arrays.toString(contain));                   //打印置换后的内存情况
    //                }else{                              //内存未满,直接加如内存
    //                    contain[elements] = arr[i];
    //                    elements++;
    //                }
    //            }else{                                  //当要访问的作业就在内存时,将被访问的作业调至最后,其他作业依次向前移,因为当后续作业队列中的作业都不在主存时,默认替换主存数组的第0个元素(即距离上次调用的时间最长)
    //                if(elements>=3){                    //内存区已满的情况
    //                    int index = isIn(contain,arr[i]);
    //                    if(index==1){
    //                        int temp = contain[1];
    //                        contain[1] = contain[2];
    //                        contain[2] = temp;
    //                    }else if(index == 0){
    //                        int temp = contain[0];
    //                        contain[0] = contain[1];
    //                        contain[1] = contain[2];
    //                        contain[2] = temp;
    //                    }
    //                    System.out.println("未发生中断"+Arrays.toString(contain));
    //                }
    //            }
    //            System.out.println("主存块:"+Arrays.toString(contain));
    //
    //        }
    //
    //    }
    
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = {6,7,6,5,9,6,8,9,7,6,9,6};
            opt(arr);
        }
    }
    
    

    运行结果的展示:
    在这里插入图片描述
    看了这篇页面置换算法的文章,试运行了一下发现错误很多,很多点没有考虑到,所以自己重写了一下
    链接: https://blog.csdn.net/TianXiaobie/article/details/110451353?utm_source=app&app_version=4.18.0&code=app_1562916241&uLinkId=usr1mkqgl919blen.

    展开全文
  • 页面置换算法(java)

    2021-02-26 14:18:35
    在一个请求分页系统中,分别采用最佳置换算法、先进先出置换算法、最近最久未使用置换算法(LRU)时,假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时,试计算在...
  • 最佳页面置换算法详解

    千次阅读 2021-10-02 11:43:50
    简单说,最佳置换算法选择的是被淘汰的页面以后永不使用,或者是在最长时间内不再访问,以便保证最低的缺页率,,但该算法只存于理论中,无法实现 ,其中置换的关键是,置换后面待用的最远的或者没有的页面,例如...

    最佳置换算法,OPT,
    简单说,最佳置换算法选择的是被淘汰的页面以后永不使用,或者是在最长时间内不再访问,以便保证最低的缺页率,,但该算法只存于理论中,无法实现
    在这里插入图片描述
    ,其中置换的关键是,置换后面待用的最远的或者没有的页面,例如物理块为2,0,3,后面待用为4.3.2,那么一定置换掉0,因为后面几位没有0,即为最长时间内不被访问页面

    展开全文
  • 最佳页面置换算法.doc

    2022-05-07 22:14:20
    最佳页面置换算法.doc
  • //偶尔看到同学的笔记以文章的形式记录,觉得很是不错,被论为是盲目跟风,或是急功近利、抄来抄去亦可 反正是做给自己的,那就不妨大胆一些。...最佳置换算法:一个进程在内存的若干个页面中,哪一个页面...

    //偶尔看到同学的笔记以文章的形式记录,觉得很是不错,被论为是盲目跟风,或是急功近利、抄来抄去亦可    反正是做给自己的,那就不妨大胆一些。

    好了,这次有废话多了,以后就不会了

    实验内容

    为进程分配物理块,其次输入页面引用串

    设计和实现最佳置换算法,并统计缺页率。

    设系统为某一进程分配了3个物理块,引用串为:

    7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1

    设计和实现最佳置换算法,并统计缺页率。

    最佳置换算法:一个进程在内存的若干个页面中,哪一个页面是未来最长时间内不再被访问的,那么如果发生缺页中断时,就将该页面换出,以便存放后面调入内存中的页面

    由于要预知剩余序列的页面 这种算法目前为理想状态化 并没有具体实现

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<iostream>
    #include<math.h>
    #include<cmath>
    #include<algorithm>
    #include<iomanip>
    using namespace std;
    #define MAX 20   // 作业序列的最大长度
    #define num_alloacte 3       //内存分配给进程的物理块数  , 也就是同一时刻最多有几个页面可以在内存中
    
    int work_list[MAX];        //存储作业序列
    int num;        //存储要输入的序列的长度
    int sum=0;      //用来记录缺页数
    int memory_alloacte[num_alloacte];   // 现在在进程中的页面序列
    
    int current; // 记录已经分配的作业的下标
    
    void input() {       //初始化作业序列  , 以及内存分配给进程的物理块数
        printf("请输入作业的个数:");
        cin>>num;
        if (num > MAX) {
            printf("序列过长");
            return;
        }
        printf("请输入作业序列:\n");
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            cin>>work_list[i];
        }
        for (int i = 0; i < MAX; i++) {
            memory_alloacte[i] = -1;
        }
        for (int i = 0; i < num_alloacte; i++) {
            memory_alloacte[i] = work_list[i];
            current = i;
        }
    }
    
    void print(int* work_list, int* memory_alloacte) {
        printf("\t现在进程中的页面序列:");
        for (int i = 0; i < num_alloacte; i++) {
            printf("%3d\t", *(memory_alloacte + i));
        }
        printf("\t\t当前剩余的作业序列:");
        for (int i = current + 1; i < num; i++) {
            printf("%3d", *(work_list + i));
        }
        printf("\n");
    }
    
    int judge() {
        int temp[num_alloacte];            //赋值一个临时变量 记录此时物理框中的作业号
        int count = num_alloacte;           //记录临时变量物理框中还剩下的个数
        for (int i = 0; i < num_alloacte; i++) {
            temp[i] = memory_alloacte[i];
        }
        int cur = current + 1;
        while (cur < num)
        {
            for (int i = 0; i < num_alloacte; i++)
            {
                if (work_list[cur] == temp[i]) {       //如果剩下的工作序列中 现有内存中的作业还会调用的话, 就将其的值置为  -1    
                    if (count == 1) {              //此时内存中剩下的那个作业号肯定是最长时间没有调用过的,后者是以后再也不会调用
                        return i;
                    }
                    temp[i] = -1;
                    count--;
                    break;
                }
            }
            cur++;
        }
        //此时再来遍历这个 临时的物理块中作业号的  数组  ,  如果他的值不是  -1,就说明后面需要调用的作业中再也没有这个作业了,所以 就可以直接返回。  
        for (int i = 0; i < num_alloacte; i++) {
            if (temp[i] != -1) {
                return i;
            }
            else
            {
                continue;
            }
    
        }
        return 0;
    }
    
    void change() {//缺页中断处理
        int index;
        int flag = 0;
        for (int i = current + 1; i < num; i++)
        {
    
            for (int j = 0; j < num_alloacte; j++)          //来判断下一个作业是否已经在内存中
            {
                if (work_list[i] == memory_alloacte[j]) {
                    flag = 1;                       //是的话让标志位置为1
                    break;
                }
            }
            if (flag == 0) {
                sum++;                        //说明不在内存中,会出现页面中断。需要进行换页。
                index = judge();
                if (memory_alloacte[index] != work_list[i]) {
                    memory_alloacte[index] = work_list[i];
                }
                current++;
                print(work_list, memory_alloacte);
    
            }
            else
            {
                flag = 0;
                current++;
                print(work_list, memory_alloacte);
                continue;
            }
    
        }
        sum+= 3;//加上初始时的分配断页
        cout << "缺页率为";
        cout << fixed << setprecision(2) << float(sum)/float(num)*100 <<"%" << endl;
    }
    int main() {
    
        input();
    
        change();
    
    
    }

    注意:缺页率=中断次数/总页数

     fixed << setprecision(2)//保留两位小数

     

    对应解析头文件#include<iomanip>

    运行结果如下:

     

     

    展开全文
  • 通过建立数组,寻找将来被访问的位置,进行页面置换算法
  • 该工程具体是在codeblock上面实现了操作系统课程上讲解的页面置换算法,包括先进先出(FIFO)、最佳置换算法(OPT)、最久最近未使用算法(LRU)。 具体实现功能有: 1、建立相应的数据结构 2、在屏幕上显示页面...
  • a:最佳置换算法(OPT):将以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面换出。 b: 先进先出算法(FIFO):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。 c:最近最久未使用算法(LRU)...
  • 使用LRU算法实现页面置换算法。LRU算法基于一种假设,长期不使用的数据,在未来的使用性也不大。因此,当数据占用内存达到一定的阙值时,我们要移除最近最少使用的数据。LRU算法中,使用了一种有趣的数据结构,叫做...
  • 页面置换算法演示 实验目的 1. 分析内存管理办法中每个页面置换算法原理;...要求自选编程语言实现最佳置换算法、先进先出页面置换算法和最近最久未使用置换算法的演示置换过程,并给出运行结果(置换次数和缺页率)。
  • 该工程具体是在codeblock上面实现了操作系统课程上讲解的页面置换算法,包括先进先出(FIFO)、最佳置换算法(OPT)、最久最近未使用算法(LRU)。 具体实现功能有: 1、建立相应的数据结构 2、在屏幕上显示页面的...
  • 最佳置换OPT页面置换算法的源代码,以及可执行程序。
  • 最佳页面置换算法(Optimal)

    千次阅读 2018-12-01 14:45:23
    算法规则: 其所选择的被淘汰的页面是以后永不使用,或是最长时间内不被访问的页面。   VS不愧被称作宇宙最强IDE,真TM好用,调试功能一级赞
  • 一文讲懂页面置换算法,带例题详解

    千次阅读 多人点赞 2021-10-03 22:33:01
    1.什么是页面置换算法? 在进程运行的过程当中,进程所要访问的页面不再内存中,我们就需要把这个不存在的页面调入内存,但内存已经没有空闲空间了,这时候就要求系统从内存中调出一个页面,将其移入磁盘的对换区...
  • 页面置换算法

    2012-03-29 17:07:03
    设计目的 用C语言实现最近最久未使用(LRU)置换算法。 了解内存分页管理策略 掌握调页策略 掌握一般常用的调度算法 选取调度算法中的典型算法,模拟实现
  • 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...
  • 页面置换算法 最佳置换算法(OPT):选择永不使用或是在最长时间内不再被访问(即距现在最长时间才会被访问)的页面淘汰出内存。用于算法评价参照。 随机置换算法 (S):产生一个取值范围在0和N-1之间的随机数,该...
  • 页面置换算法: 资源包含三个算法:OPT---最佳置换算法、//FIFO---先进先出、//LRU---最近最久未使用 操作:用户输入物理块数、页面待要访问的个数、每个页面编号,计算出缺页数、置换数、缺页率 语言:C++ 运行环境...
  • 页面置换算法实现

    2017-12-30 19:41:31
    (1)理解页面置换相关理论 (2)掌握OPT、FIFO、LRU、Clock及改进型Clock置换算法 (3) 观察不同算法的页面置换情况,分析比较不同算法的特点
  • 编程实现页面置换算法,最少实现两种算法,比较算法的优劣,并将调试结果显示在计算机屏幕上,检测机算和笔算的一致性。 (1)采用页式分配存储方案,通过分别计算不同算法的命中率来比较算法的优劣,同时也考虑页面...
  • 一、最佳页面置换算法 目前是理想化的算法,是无法实现的。 选择内存中被淘汰页面的条件: 重点在于以后,看物理块中哪一个页号在以后是最后才被访问使用的或者不使用的。 例题:给出某进程所分配到的物理块...
  • 计算机操作系统——页面置换算法

    千次阅读 2021-12-11 12:17:44
    文章目录一、最佳页面置换算法1、基本知识2、算法思想二、先进先出(FIFO)页面置换算法1、基本知识2、算法思想三、最近最久未使用(LRU)页面置换算法1、基本知识2、算法思想3、硬件支持四、最少使用(LFU)页面...
  • 文章目录前言知识总览最佳置换算法(OPT)先进先出...最佳置换算法(OPT,Optimal):每次选择淘汰的页面将是以后永不使用,或者在最长时间内不再被访问的页面,这样可以保证最低的缺页率。 最佳置换算法可以保证最低
  • 操作系统 页面替换算法(OPT最佳置换算法与LRU最近最久未使用算法)
  • 这是一个自己完成软件工程的操作系统课程课程设计题目:此程序用于模拟虚拟磁盘页面置换算法,实现了FIFO页面置换算法和LRU页面置换算法,获得课程设计优秀的好成绩
  • 根据设计要求实现对页面置换算法的模拟以及 进程状态转换的模拟。 1.根据自己输入 物理块数量,访问页面总数,要访问的页面号,  2.然后选择所需的置换算法 OPT,LRU 二选一. 计算过程,并得出 缺页次数,缺页率,...
  • Python实现页面置换算法

    千次阅读 2021-08-30 08:47:12
    Python实现页面置换算法 FIFO LRU OPT 页面置换——FIFO、LRU、OPTPython实现页面置换算法页面置换算法:一、FIFO(先进先出置换算法)1.算法解析算法原理:当需要淘汰一个页面时,总是选择驻留主存时间最长的页面...
  • (1)加深对页面置换算法的理解。 (2)掌握几种页面置换算法的实现方法。 (3)通过实验比较各种置换算法的优劣。

空空如也

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最佳页面置换算法