《计算机操作系统原理》课外上机实验报告题目：操作系统虚拟页面替换算法的仿真实现学院：信息科技学院组长主要任务:1、学习教材关于虚拟页面替换算法的相关知识2、设计FIFO、LRU、ClOCK算法3、设计程序的界面4、编写程序代码5、完成实验报告一、实验目的1、模拟计算机操作系统内存管理虚拟页面替换算法FIFO、LRU、CLOCK2、加深对虚拟页面替换算法的理解二、基础原理和核心设计内容1、为了满足程序并发执行的要求，提高程序对主存的利用率，我们采用虚拟页面替换算法。而先进先出页面替换算法（FIFO）、最近未使用算法（LRU）和CLOCK算法2、当页框全部被分配完时，FIFO算法将最先进入的页面替换；LRU算法引用标志位，将标志位为false的页面（最久未被使用）替换；CLOCK算法将页框组成循环队列，用指针绕队列一周，若标志位为False，则将其替换，否则将指针所指页面替换。3、本程序采用VisualBasic6.0开发，界面友好。三、数据结构及操作函数设计1、自定义数据类型：1.1模拟页面：PrivateTypeP_Page整型P_Num（页面号）布尔型P_Mark（标志位）EndType1.2模拟页表：PrivateTypeP_Table整型PT_frame整型PT_Num布尔型PT_MarkEndType2、主要变量和数组2.1数组P_Page型Page()：存放页面P_Table型Table()：存放页表各数据2.2全局变量整型P_Pointer：用以指示即将请求的页面整型Pointer：用以在CLOCK算法中作为循环队列的指针3、主要算法流程图3.1输入页数P_Amount产生页表数组Page（P_Pointer）Algo_Sort？FIFOLRUCLOCK123Table()P_Pointer=P_Pointer+1是否已经请求最后页面退出否是3.2FIFO流程图i=0Table(i).PT_Num是否被使用？FIFO否是Table(i).PT_Num是否与请求页面号相等？否i=i+1是否遍历页框否是将请求页放入P_Pointer=P_Pointer+1P_Pointer=0将页框中最先放入的页面替换是否已经请求最后页面退出是否3.2LRU流程图i=0Table(i).PT_Num是否被使用？FIFO否是Table(i).PT_Num是否与请求页面号相等？否i=i+1是否遍历页框否是将请求页放入，引用位置TrueP_Pointer=P_Pointer+1P_Pointer=0将页框中最先放入并且引用位为False的页面替换是否已经请求最后页面退出是否3.2CLOCK流程图四、测试运行及结果分析i=0Table(i).PT_Num是否被使用？FIFO否是Table(i).PT_Num是否与请求页面号相等？否i=i+1是否遍历页框否是将请求页放入，引用位置True，Pointer指向下一个页框。P_Pointer=P_Pointer+1P_Pointer=0遍历页框，将页框中引用位为False的页面替换，否则将Pointer指针指向的页面替换，Pointer指向下一个页框。是否已经请求最后页面退出是否分析：如图所示，用该程序首先生成了30个页号为1-11的页面，物理页框数为5，三种算法的（FIFO、LRU、CLOCK）的页面中断率分别为46%、50%、43%。但由于页面号是随机产生的，不存在访问的局部性，所以CLOCK和LRU算法的页面中断率不一定比FIFO小。例如其三种算法的页面中断率分别是FIFOLRUCLOCK50%53%53%五、实验总结1、本来打算现炒现卖，边学C++边写程序，但知道最后一天，一个字都没有写出来，不得不放弃C++，改用VB2、由于OPT是理论算法，现实中并不存在，加上时间关系，并未设计在程序里3、程序自我感觉不够精简，集中算法的流程图还可以优化，这样逻辑会更加清晰，但程序的三个算法应该还是能真实模拟操作系统的原意的。六、用户手册（包括：开发环境安装、运行条件、安装步骤、操作步骤、案例说明）开发环境安装：VisualBasic6.0运行条件：安装有WindowsXP\7系统的计算机安装步骤：点击**.exe即可使用，免安装案例说明：输入页号和物理块数目，点击“生成页号”，选择算法，点击“自动调度”或“手动调度”。