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模拟页式存储管理操作系统课程设计报告.pdf
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. .
一、目的和要求
1、设计目的
通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟设计,了解虚拟存储技术的特
点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
2、设计要求
根据模拟的页式管理设计,掌握在页式存储管理中最根本的三种页面调度算
法 FIFO、LRU 以及 OPT。但在三种算法中均要求在调度程序中产生的页面序列
是随机产生的,而不是人为的输入,在执行时只需改变页面的大小及存容量就可
以得到不同的页面序列,另外还需要说明随机的性能和其性能可能对算法的影
响,并对随机性要有一定的参数控制能力。此外,计算并输出 FIFO、LRU 以及
OPT 算法在不同存容量下的命中率。
根据法的执行过程,编写一个解决上述问题的程序,显示访问每个值页面中
的值。
具体参数:访问串的长度,访问串,页面个数。
分别用 3 种不同的法实现页面的置换,并输出相关信息。
二、设计思路及过程
1、概要设计
1.1 问题概述
. 专业资料.
.
.
根据三种不同的置换算法,依据其不同的算法式,分别计算该算法在不同情
况下的命中率,并显示各页面的变化情况。
1.2 容分析
对于该课程设计中模拟的页式存储管理的页面置换过程,只要掌握其中最根
本的三种算法,包括 FIFO、LRU 及 OPT。 但最重要的一点就是要求产生随机
序列,所以在编写程序时要采用控制产生随机值的种子数函数,如此能产生随机
的访问序列。另外,不能在执行完一次操作后就只能进展另外一种算法的操作,
必须还要有更加详细的操作,比方:是否要重新得到新序列?还是要不改变访问
序列而只改变访问串的存容量?抑或是不操作就退出该算法以进展下一种调度
算法?因此,在执行完每次操作后都必须要有提示语,看是否进入更细节的操作,
还是退出本次算法的操作以进入下一种算法的调度。
2、过程设计
2.1 模块设计
在以下图的主模块设计图中,只注重描绘了页式存储管理的三种主要算法,
未描绘出细节局部。其中,在执行每种算法时都会要求输入你所需要的访问串长
度、随机值以及同一种算法的不同存容量,如此就可以得出不同的命中率。另外,
在执行完该操作后又会出现三条提示语,是重新得到新序列?还是不改变访问序
列只改变访问串的存容量?抑或是不操作退出以进展下一种调度算法?这些在
以下图中都未一一实现。
=
2.2 算法原理分析
. .word.zl.
.
.
要学成功实现算法,首先要知道各个法是怎么做的,即原理是怎样的,下面
是三种算法的原理。
FIFO 算法是先进先出,当当前存中没有正要访问的页面时,置换出最先进
来的页面。
LRU 算法是最近最久未使用,当当前存中没有正要访问的页面时,置换出
在当前页面中最近最久没有使用的页面。
OPT 算法是未来最远出现,当当前存中没有正要访问的页面时,置换出当
前页面中在未来的访问页中最远出现的页面或再也不出现的页面。
2.3 程序流程图
本次课程设计的主要流程是 3 种置换算法的流程图,本人负责 OPT,流程
图如下所示:
. .word.zl.
.
.
开场
输入内存中分配页数
据第一个访问页初始化第一列值
还有请求访问页?
Y
直接复制前一列内容
N
Y
内存中是否已存在?
N
内存有空页?
Y
直接插入
N
替换内存中将来不出现或离当前
最远的页
输出全部页面变化情况
完毕
图 2.2 OPT 算法流程图
三、数据定义
int length,num_page,count,seed; //length 记录访问串的长度,num_page 页面数,count 记录缺
页次数
int result[20][30],order[30],a[10]; //result 记录结果,order 存储访问串,a 存储当前页面中的值
int pos1,flag1,flag2,flag3;//pos1 位置变量,flag1 等为标志变量
char result1[30];//记录缺页数组
. .word.zl.
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