操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)--模擬請(qǐng)求頁式管理

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文檔簡介

1、　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告　　題目：模擬請(qǐng)求頁式管理 　　課程名稱：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 　　學(xué) 院：信息工程學(xué)院 　　專業(yè)：

2、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 　　班級(jí)： 14計(jì)本（1） 　　學(xué)生姓名： * * * 　　學(xué) 號(hào)： 201403031** 　　指導(dǎo)教師：

3、 * * 　　成績： 　　開課時(shí)間： 2016-2017 學(xué)年一學(xué)期 　　模擬請(qǐng)求頁式管理

4、需求分析　　1.1設(shè)計(jì)要求　　請(qǐng)求頁式管理是一種常用的虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)。本設(shè)計(jì)通過請(qǐng)求頁式存儲(chǔ)管理中頁面置換算法模擬設(shè)計(jì)，了解虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的特點(diǎn)，掌握請(qǐng)求頁式管理的頁面置換算法。本實(shí)驗(yàn)要求用Vc＋＋或其他高級(jí)語言編寫和調(diào)試。　　編寫程序?qū)崿F(xiàn)：

5、（1）先進(jìn)先出頁面置換算法（FIFO）（2）最近最久未使用頁面置換算法（LRU）最佳置換頁面置換算法（OPT）設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬存儲(chǔ)區(qū)和內(nèi)存工作區(qū)，編程序演示以上三種算法的具體實(shí)現(xiàn)過程，并計(jì)算訪問命中率。　　1.2解決方案　　首先確定實(shí)現(xiàn)語言使用c#實(shí)現(xiàn)圖形化界面，后確定要實(shí)現(xiàn)哪些功能，

6、比如算法選擇，頁面添加，模擬控制。然后確定輸出結(jié)構(gòu)以便于程序的測(cè)試和驗(yàn)證。將基本框架建立后再進(jìn)行編程。編程前進(jìn)行算法結(jié)構(gòu)分析最后編程實(shí)現(xiàn)。　　1.3算法實(shí)現(xiàn)原理　　1、先進(jìn)先出置換算法（FIFO）：　　發(fā)生缺頁中斷時(shí)按照頁面進(jìn)入內(nèi)存順序總是淘汰最先進(jìn)入內(nèi)存的頁面。</p

7、>　　2、最近最久未使用置換算法（LRU）：　　發(fā)生缺頁中斷時(shí)總是淘汰存在內(nèi)存中最長時(shí)間未被使用的頁面。　　3、最佳置換算法（OPT）：　　發(fā)生缺頁中斷時(shí)若一個(gè)或幾個(gè)頁面將來將不會(huì)被調(diào)用則按先進(jìn)先出原則淘汰頁面，若將來都有調(diào)用則比較調(diào)用時(shí)刻選擇最遠(yuǎn)時(shí)刻頁面淘汰。

8、　　4、缺頁率：缺頁次數(shù)占頁面調(diào)用次數(shù)的百分比。　　概要設(shè)計(jì)　　2.1數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)　　常變量：調(diào)用頁面最大數(shù)量（MaxN），內(nèi)存最大頁面數(shù)（MaxM）　　待調(diào)用頁面數(shù)組：page_d

9、d[MaxN]存放等待調(diào)用的頁面號(hào)　　頁面數(shù)組專用指針 page_p，用于指向page_dd數(shù)組中正需調(diào)入內(nèi)存的頁號(hào)　　內(nèi)存塊數(shù)組：Memery[MaxM]，存放內(nèi)存當(dāng)前存放的頁號(hào)　　缺頁計(jì)數(shù)器：count，記錄缺頁次數(shù)　　內(nèi)存塊狀態(tài)數(shù)組：M1[MaxN],M2[MaxN

10、],M3[MaxN]，記錄每次頁面調(diào)用結(jié)束后內(nèi)存各塊的狀態(tài)　　缺頁記錄數(shù)組s[MaxN]，用于記錄頁面調(diào)用時(shí)是否產(chǎn)生缺頁中斷，初始化為是　　2.2函數(shù)設(shè)計(jì)　　1、頁面添加函數(shù)：void btnAdd_Click(object sender, EventArgs e)</

11、p>　　用于實(shí)現(xiàn)通過點(diǎn)擊按鈕實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入。　　2、內(nèi)存初始化函數(shù)：init(int[] a, int[] b,int []m1,int[]m2,int[]m3)　　參數(shù)有頁面數(shù)組、內(nèi)存數(shù)組、狀態(tài)數(shù)組，采用先進(jìn)先出算法對(duì)內(nèi)存先進(jìn)行裝滿　　服務(wù)于先進(jìn)先出頁面置換函數(shù)和最佳置換函數(shù)。<

12、/p>　　輸出函數(shù)：void display(int[]a,int[]m1,int[]m2,int[]m3,char[]c)用于輸出模擬結(jié)果，參數(shù)有頁面數(shù)組，內(nèi)存數(shù)組，狀態(tài)數(shù)組，缺頁記錄數(shù)組。再模擬之后調(diào)用。　　4、模擬控制函數(shù)：void btnmo_Click(object sender, EventArgs e）用于實(shí)現(xiàn)通過單擊模擬按鈕，根據(jù)用戶所選算法進(jìn)行模擬并

13、顯示結(jié)果。　　5、先進(jìn)先出算法模擬函數(shù)：　　void FIFO(int[] a, int[] b,int[]m1,int[]m2,int[]m3,char[] s)用于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出算法模擬，參數(shù)有頁面數(shù)組，內(nèi)存數(shù)組、內(nèi)存狀態(tài)記錄數(shù)組，缺頁記錄數(shù)組。在模擬函數(shù)中調(diào)用。　　最近最久未使用算法模擬函數(shù)：</p&g

14、t;　　void LRU(int[] a, int[] b, int[] m1, int[] m2, int[] m3, char[] s)用于實(shí)現(xiàn)最近最久未使用算法模擬，參數(shù)有頁面數(shù)組，內(nèi)存數(shù)組，內(nèi)存狀態(tài)記錄數(shù)組，缺頁記錄數(shù)組。在模擬函數(shù)中被調(diào)用。　　最近最久未使用函數(shù)輔助函數(shù)：void LUR_I(int[] a,int e)用于對(duì)最近最久未使用算法中所用輔助數(shù)組（記錄

15、頁面存在時(shí)長）進(jìn)行調(diào)整，參數(shù)有輔助數(shù)組及需調(diào)整的數(shù)據(jù)下標(biāo)。在最近最久未使用函數(shù)中調(diào)用。　　8、最佳置換算法模擬函數(shù)：　　void OPT(int[] a, int[] b, int[] m1, int[] m2, int[] m3, char[] s)用于模擬最佳置換算法。參數(shù)有頁面數(shù)組，內(nèi)存數(shù)組，內(nèi)存狀態(tài)記錄數(shù)組，缺頁記錄數(shù)組。在模擬函數(shù)中被調(diào)用。&l

16、t;/p>　　最佳置換算法輔助函數(shù)：void OPT_F(int[] a, int e)用于對(duì)最佳置換算法中的輔助數(shù)組進(jìn)行調(diào)整。參數(shù)有輔助數(shù)組，需調(diào)整數(shù)據(jù)下標(biāo)。在最佳置換算法中被調(diào)用。　　重置函數(shù)：void btncz_Click(object sender, EventArgs e)用于重新選擇算法進(jìn)行新的模擬。<b&

17、gt;　　2.3主要算法設(shè)計(jì)　　1、初始化函數(shù)算法：　　第一步：將第一個(gè)頁面調(diào)入內(nèi)存，調(diào)整最佳置換算法輔助數(shù)組，缺頁計(jì)數(shù)器加一，保存內(nèi)存數(shù)組狀態(tài)。　　第二步：調(diào)用下一個(gè)頁面并判斷內(nèi)存中是否有本頁面有轉(zhuǎn)第三步，無轉(zhuǎn)第四步。　　第三步：更改缺頁數(shù)組對(duì)應(yīng)下標(biāo)

18、值，記錄當(dāng)前內(nèi)存狀態(tài)，調(diào)整最佳置換算法輔助數(shù)組，頁面指針指向下一頁。　　第四步：將頁面調(diào)入內(nèi)存，調(diào)整最佳置換算法輔助函數(shù)，缺頁計(jì)數(shù)器加一，保存內(nèi)存數(shù)組狀態(tài)。若內(nèi)存尚不滿轉(zhuǎn)第一步。　　具體見圖1初始化算法流程圖。　　圖1 初始化算法流程圖　　先進(jìn)先出頁面置換算法：</

19、p>　　第一步：檢查內(nèi)存中是否已有需調(diào)用頁面，有則轉(zhuǎn)第二步，無則轉(zhuǎn)第三步。　　第二步：記錄當(dāng)前內(nèi)存狀態(tài)，修改缺頁數(shù)組對(duì)應(yīng)下標(biāo)值。　　第三步：內(nèi)存中無需要調(diào)用的頁面，進(jìn)行出隊(duì)操作，然后進(jìn)行入隊(duì)操作，記錄內(nèi)存塊狀態(tài)，缺頁計(jì)數(shù)器加一。　　第四步：若頁面數(shù)組未被調(diào)用結(jié)束轉(zhuǎn)第一步。</p&

20、gt;　　具體見圖2先進(jìn)先出算法流程圖。　　圖2 先進(jìn)先出算法流程圖　　最近最久未使用置換算法：　　第一步：將頁面調(diào)入內(nèi)存，記錄內(nèi)存狀態(tài)，缺頁計(jì)數(shù)器加一，調(diào)整輔助數(shù)組，頁面指針加一。　　第二步：檢查內(nèi)存中是否已有所需頁面，有轉(zhuǎn)第三步，無轉(zhuǎn)第一步。&l

21、t;/p>　　第三步：修改缺頁數(shù)組對(duì)應(yīng)下標(biāo)記錄，記錄內(nèi)存狀態(tài)，調(diào)整輔助數(shù)組，頁面指針加一。　　第四步：內(nèi)存是否已滿，無則轉(zhuǎn)第一步，是則轉(zhuǎn)第五步。　　第五步：檢查內(nèi)存中是否有所需頁面，有則記錄當(dāng)前內(nèi)存狀態(tài)，修改缺頁數(shù)組對(duì)應(yīng)下標(biāo)值。無則轉(zhuǎn)第六步。　　第六步：檢查輔助數(shù)組找出最大值并記錄其下

22、標(biāo)，置換內(nèi)存中對(duì)應(yīng)下標(biāo)的數(shù)據(jù)，調(diào)整輔助數(shù)組，缺頁計(jì)數(shù)器加一。　　第七步：頁面是否調(diào)用結(jié)束未結(jié)束則轉(zhuǎn)第五步。　　具體見圖3最近最久未使用算法流程圖。　　圖3 最近最久未使用算法　　最佳置換算法：

23、　　第一步：檢查內(nèi)存中是否已有所需頁面，有則記錄內(nèi)存狀態(tài)，修改缺頁數(shù)組對(duì)應(yīng)下標(biāo)數(shù)值。無則轉(zhuǎn)第二步。　　第二步：判斷內(nèi)存中各頁面的未來調(diào)用情況，記錄是否還有調(diào)用，若有則記錄調(diào)用時(shí)刻。　　第三步：分析調(diào)用情況，內(nèi)存中頁面都在將來不會(huì)被調(diào)用轉(zhuǎn)第四步，有一個(gè)被調(diào)用轉(zhuǎn)第五步，有兩個(gè)被調(diào)用轉(zhuǎn)第六步，全被調(diào)用轉(zhuǎn)第七步。　　第四

24、步:查找輔助數(shù)組找到內(nèi)存中存在時(shí)間最長的頁面進(jìn)行置換，修改內(nèi)存狀態(tài)，缺頁計(jì)數(shù)器加一，修改輔助數(shù)組。　　第五步：查找到不會(huì)被調(diào)用的頁面，并根據(jù)輔助數(shù)組選擇最早進(jìn)入內(nèi)存的頁面將其置換。修改內(nèi)存狀態(tài)，缺頁計(jì)數(shù)器加一，修改輔助數(shù)組。　　第六步：查找輔助數(shù)組找到將來不需要在調(diào)用的頁面將其置換，修改輔助數(shù)組，記錄內(nèi)存狀態(tài)，缺頁計(jì)數(shù)器加一。&l

25、t;p>　　第七步：查找輔助數(shù)組，找尋最晚被調(diào)用的頁面，將其置換。記錄內(nèi)存狀態(tài)，修改輔助數(shù)組，缺頁計(jì)數(shù)器加一。　　第八步：頁面是否調(diào)用完成，否則轉(zhuǎn)第一步。　　具體見圖4最佳置換算法流程圖　　圖4 最佳置換算法流程圖　　2.4界面設(shè)計(jì)</b&g

26、t;　　采用c# 設(shè)計(jì)windows窗體應(yīng)用程序，使用下拉列表框選擇算法，通過按鈕添加待調(diào)用的頁面。通過文本控件顯示模擬結(jié)果。　　顯示樣式：第一行：算法名稱；　　第二行：調(diào)用頁面順序；　　第三行至第五行顯示內(nèi)存在每調(diào)用一次頁面后的狀態(tài)；<p&

27、gt;　　第六行：是否缺頁；　　最后一行顯示缺頁率；　　第3章詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　　3.1函數(shù)設(shè)計(jì)　　1、添加按鈕功能實(shí)現(xiàn)代碼　　主要功能：實(shí)現(xiàn)單擊一次添加

28、一個(gè)調(diào)用頁面，并給出相應(yīng)的提示，如正在輸入的是第幾次調(diào)度頁面，在輸入為空時(shí)能夠彈出對(duì)話框提示用戶，在輸入完成時(shí)為避免數(shù)組越界應(yīng)在輸入完成時(shí)隱藏；輸入過程中始終保證時(shí)輸入焦點(diǎn)。　　private void btnAdd_Click(object sender, EventArgs e)　　{&l

29、t;p>　　if (txtAdd.Text != "")//輸入不為空才能繼續(xù)輸入　　{　　page_dd[i_add] = Convert.ToInt32(txtAdd.Text);　　/*將輸入值賦值給頁面數(shù)組*/<

30、p>　　txtShow.Text += txtAdd.Text + " ";　　/*顯示供用戶查閱*/　　i_add++;　　txtAdd.Clear();　　/*清空*/

31、;　　if (i_add == MaxN)//輸入結(jié)束時(shí)　　{　　txtAdd.ReadOnly = true;//不允許繼續(xù)輸入　　btnAdd.Hide();//按鈕隱藏

32、　　return;　　}　　txtAdd.Focus();//設(shè)置為輸入焦點(diǎn)　　label2.Text = "第" + (i_add + 1) + "次調(diào)度頁面：";　　/*

33、提示用戶正在輸入的是第幾次調(diào)度頁面*/　　}　　/*輸入為空則彈出對(duì)話框提示用戶輸入為空*/　　else　　{　　M

34、essageBox.Show("請(qǐng)輸入調(diào)用頁面！", "輸入為空", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);　　txtAdd.Focus();　　}　　}</

35、b>　　初始化函數(shù)　　主要功能：將內(nèi)存一先進(jìn)先出方式填滿，并記錄每個(gè)頁面進(jìn)入時(shí)間，服務(wù)于先進(jìn)先出頁面置換算法和最佳置換算法。　　void init(int[] a, int[] b,int []m1,int[]m2,int[]m3)<p&g

36、t;　　{　　/*內(nèi)存未滿時(shí)循環(huán)*/　　for (int i = 0; i < MaxM&&page_p <MaxN ; i++)　　{　　b[i] = a[page_

37、p];//調(diào)入內(nèi)存　　//調(diào)整輔助數(shù)組將剛進(jìn)入內(nèi)存的頁面的對(duì)應(yīng)時(shí)間　　OPT_F (O_Q ,i)；　　count++;//缺頁計(jì)數(shù)器加一　　m1[page_p] = b[0];//保存內(nèi)存狀態(tài)　　m2[page_p] = b[1

38、];　　m3[page_p] = b[2];　　page_p++;//調(diào)用下一頁面　　//檢查內(nèi)存中是否原先就有需要的頁面；　　for (int j = 0; j <= i&&page_p <MaxN ; j++)<

39、;p>　　{　　if (b[j] == a[page_p])　　{//找到這樣的頁面　　s[page_p] = 'F';//缺頁數(shù)組對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)更改　　m1[page_p] = b[0];//記錄內(nèi)存狀態(tài)</p

40、>　　m2[page_p] = b[1];　　m3[page_p] = b[2];　　OPT_F(O_Q, -1);//調(diào)整最佳置換算法輔助函數(shù)　　page_p++;//調(diào)用下一頁　　j = -1;//重新開始尋找<

41、;p>　　}　　}　　}　　}　　先進(jìn)先出頁面置換函數(shù)　　主要功能：根據(jù)

42、先進(jìn)先出算法要求在產(chǎn)生缺頁中斷時(shí)采用先進(jìn)先出方式確定淘汰頁面，并在每次頁面調(diào)用時(shí)記錄下內(nèi)存狀態(tài)，缺頁次數(shù)；采用循環(huán)隊(duì)列使得每次出隊(duì)的一定是最先進(jìn)入內(nèi)存的。　　private void FIFO(int[] a, int[] b,int[]m1,int[]m2,int[]m3,char[] s)　　{

43、;　　int Fpage_p = page_p;　　int front, rear;　　//定義隊(duì)列對(duì)手和對(duì)尾指針并初始化　　front = 0;　　rear = MaxM - 1;　　in

44、t sa;　　//定義頁面處理標(biāo)志為1則表明此頁面已處理　　for (; Fpage_p < MaxN; Fpage_p++)　　{　　//從當(dāng)前位置開始往后掃描&l

45、t;b>　　sa = 0;　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)　　//檢查內(nèi)存中是否已有要調(diào)用的頁面。　　{　　//有需要的頁面則保存內(nèi)存狀態(tài)，修改缺頁數(shù)組對(duì)應(yīng)位值</

46、p>　　if (b[i] == a[Fpage_p])　　{　　m1[Fpage_p] = b[0];　　m2[Fpage_p] = b[1];　　m3[Fpage_p] = b[2];

47、　　s[Fpage_p] = 'F';　　sa = 1;　　break;　　//找到就退出應(yīng)為只可能有一個(gè)符合頁面　　}

48、　　}　　if (sa == 0)　　{　　//未找到一致頁面產(chǎn)生缺頁中斷進(jìn)行出隊(duì)操作淘汰最早進(jìn)入內(nèi)存的頁面　　//并記錄內(nèi)存狀態(tài)，計(jì)數(shù)器加一。</

49、p>　　front = (front + 1) % MaxM;　　rear = (rear + 1) % MaxM;　　b[rear] = a[Fpage_p];　　m1[Fpage_p] = b[0];　　m2[Fpage_p] = b[1]

50、;　　m3[Fpage_p] = b[2];　　count++;　　}　　else continue;　　//內(nèi)存原有一樣的頁面則結(jié)束本次循環(huán)</p

51、>　　}　　}　　最近最久未使用函數(shù)　　主要功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)最近最久頁面置換算法的模擬，記錄缺頁次數(shù)和每次頁面對(duì)應(yīng)的內(nèi)存狀態(tài)。　　pr

52、ivate void LRU(int[] a, int[] b, int[] m1, int[] m2, int[] m3, char[] s) 　　{　　int[] L_Q = new int[MaxM]{3,3,3};　　//輔助數(shù)組記錄頁面存在時(shí)間，初始值都是3，每次對(duì)

53、應(yīng)位置有新頁面進(jìn)入就刷//新為1，比原來值小的加一大于原來值得不變　　int sa;　　//頁面已調(diào)用標(biāo)志　　for (int i = 0; i < MaxM && page_p < MaxN; i++)<

54、;/p>　　{　　//內(nèi)存不滿時(shí)執(zhí)行將內(nèi)存裝滿因其于先進(jìn)先出不符合故不能調(diào)用初始化函數(shù)　　b[i] = a[page_p];//調(diào)入內(nèi)存　　count++;　　m1[p

55、age_p] = b[0];//保存內(nèi)存狀態(tài)　　m2[page_p] = b[1];　　m3[page_p] = b[2];　　LUR_I(L_Q, i);　　//調(diào)整輔助數(shù)組

56、;　　page_p++;　　for (int j = 0; j <= i && page_p < MaxN ; j++)　　{　　//判斷已在內(nèi)存中的頁面中是否有與將要調(diào)用頁面一致的頁面

57、　　if (b[j] == a[page_p])　　{　　//有則修改缺頁狀態(tài)函數(shù)并記錄當(dāng)前內(nèi)存狀態(tài)　　s[page_p] = 'F';　　m1[page_p] = b[0];

58、　　m2[page_p] = b[1];　　m3[page_p] = b[2];　　LUR_I(L_Q, j);　　page_p++;　　j = -1;&

59、lt;b>　　}　　}　　}　　for (; page_p < MaxN; page_p++)　　{&

60、lt;p>　　//內(nèi)存裝滿后從當(dāng)前位置向后調(diào)用頁面　　sa = 0;　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)　　//檢查內(nèi)存中是否已有要調(diào)用的頁面。　　{<

61、;/p>　　if (b[i] == a[page_p])　　{　　//有則記錄內(nèi)存狀態(tài)修改缺頁數(shù)組調(diào)整輔助函數(shù)　　m1[page_p] = b[0];　　m2[page_p] = b[1];</p&g

62、t;　　m3[page_p] = b[2];　　s[page_p] = 'F';　　LUR_I(L_Q, i);　　sa = 1;　　break;</p

63、>　　}　　}　　if (sa == 0)　　{　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)</p

64、>　　{　　//產(chǎn)生缺頁中斷　　if (L_Q[i] == 3)　　//查找輔助數(shù)組找到值為3的位置對(duì)應(yīng)下標(biāo)并　　{</p&

65、gt;　　//替換此下標(biāo)代表的內(nèi)存塊頁面并記錄內(nèi)存狀態(tài)，調(diào)整輔助函數(shù)，計(jì)數(shù)器加一　　b[i] = a[page_p];　　m1[page_p] = b[0];　　m2[page_p] = b[1];　　m3[page_p] = b[2];</p

66、>　　LUR_I(L_Q, i);　　break;　　}　　}　　count++;</

67、p>　　}　　else continue;　　}　　}　　最佳置換算法

68、　　主要功能：模擬實(shí)現(xiàn)最佳頁面置換算法，淘汰內(nèi)存中永遠(yuǎn)不會(huì)調(diào)用的頁面，如果有多個(gè)則采用先進(jìn)先出原則進(jìn)行置換，若多個(gè)頁面在以后都有調(diào)用則淘汰最后被調(diào)用的頁面，記錄每次頁面調(diào)用后內(nèi)存狀態(tài)，記錄缺頁中斷數(shù)　　private void OPT(int[]a,int[]b,int[]m1,int[]m2,int[]m3,char[]s)<

69、b>　　{　　int sa;//頁面調(diào)用處理標(biāo)志　　int O_p;//頁面數(shù)組輔助指針　　int Ocount;//輔助計(jì)數(shù)變量　　int[] OPT_I=new int [MaxM ]{-1 ,-1 ,-1 };<

70、;p>　　//輔助數(shù)組記錄頁面將來調(diào)用與否　　int[] OPT_J=new int [MaxM]{MaxN ,MaxN ,MaxN };　　//輔助數(shù)組記錄頁面將來被調(diào)用時(shí)刻　　for (; page_p < MaxN; page_p++)

71、　　{　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)　　{　　OPT_I[i] = -1;//刷新狀態(tài)數(shù)組　　OPT_J[i] = MaxN;<

72、;b>　　}　　sa = 0;　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)//檢查內(nèi)存中是否已有要調(diào)用的頁面。　　{　　//將要調(diào)用頁面存在于內(nèi)

73、存中　　if (b[i] == a[page_p])　　{　　//記錄內(nèi)存狀態(tài)修改缺頁數(shù)組，調(diào)整輔助數(shù)組　　m1[page_p] = b[0];　　m2[page_p] = b[1];<

74、/p>　　m3[page_p] = b[2];　　OPT_F(O_Q,-1);　　s[page_p] = 'F';　　sa = 1;　　break;&l

75、t;/p>　　}　　}　　if (sa == 0)//缺頁　　{　　Ocount = 0;

76、;　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)　　{　　//向后查找頁面調(diào)用情況用輔助數(shù)組記錄　　O_p = page_p + 1;　　for (; O_p < MaxN; O_p++)</p&g

77、t;　　{　　if (b[i] == a[O_p])　　{　　Ocount++;　　OPT_I[i] = 1;&

78、lt;p>　　//表示下標(biāo)代表頁面將來會(huì)被調(diào)用　　OPT_J[i] = O_p;　　//表示其調(diào)用時(shí)刻　　break;　　}&l

79、t;p>　　}　　}　　switch (Ocount)　　{　　case 0:<p&

80、gt;　　//全部頁面以后都不會(huì)再度調(diào)用，查找輔助函數(shù)替換最先進(jìn)入內(nèi)存數(shù)組　　int temp = 0;　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)　　{　　if (O_Q[i] > O_Q[temp]

81、)　　temp = i;　　}　　b[temp] = a[page_p];　　m1[page_p] = b[0];　　m2[page_p] = b[1];

82、　　m3[page_p] = b[2];　　OPT_F (O_Q ,temp);　　count++;　　break;　　case 1:&

83、lt;/b>　　//有一個(gè)頁面將在以后調(diào)用，比較兩個(gè)不會(huì)被調(diào)用的頁面誰先進(jìn)入內(nèi)存并置換之　　temp = 0;　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)　　{&l

84、t;/p>　　if (OPT_I[i] != 1 && O_Q[i] > O_Q[temp])　　temp = i;　　}　　b[temp] = a[page_p];

85、　　m1[page_p] = b[0];　　m2[page_p] = b[1];　　m3[page_p] = b[2];　　OPT_F (O_Q ,temp);　　count++;<p

86、>　　break;　　case 2: 　　//有兩個(gè)頁面將在以后被調(diào)用，直接淘汰將來不會(huì)調(diào)用的那個(gè)　　for (int i = 0; i < MaxM; i++)

87、{　　if (OPT_I[i] == -1)　　{　　b[i] = a[page_p];　　m1[page_p] = b[0];　　m2[page_p] = b[1];&l

88、t;/p>　　m3[page_p] = b[2];　　OPT_F(O_Q, i);　　count++;　　}　　}</p&g

89、t;　　break;　　case 3: 　　//所有頁面都將被調(diào)用，查找輔助函數(shù)，得到最晚被調(diào)用的頁面并淘汰之　　int p = 0;　　for (int i = 0; i

90、< MaxM; i++)　　{　　if (OPT_J[i] >OPT_J[p])　　p = i;　　}

91、　b[p] = a[page_p];　　m1[page_p] = b[0];　　m2[page_p] = b[1];　　m3[page_p] = b[2];　　OPT_F(O_Q, p);　　count++;&l

92、t;/b>　　break;　　}　　}　　}　　}&l

93、t;/b>　　輸出函數(shù)　　主要功能：按既定形式輸出模擬結(jié)果，并計(jì)算缺頁率并輸出 　　private void display(int[]a,int[]m1,int[]m2,int[]m3,char[]c)　　{

94、　　lblshow.Text = "";　　lblshow.Text =comboBox1.Text + ":\n";　　//輸出算法名稱　　for (int i = 0;

95、i < MaxN; i++)　　{　　//輸出頁面調(diào)用輸出順序　　lblshow.Text += a[i].ToString()+" ";　　}&

96、lt;p>　　lblshow.Text += "\n";　　for (int i = 0; i < MaxN; i++)　　{　　//輸出1號(hào)內(nèi)存塊變換情況　　if (m1[i] == -1)</

97、p>　　lblshow.Text += " ";　　else　　lblshow.Text += m1[i].ToString() + " ";　　}

98、　　lblshow.Text += "\n";　　for (int i = 0; i < MaxN; i++)　　{　　//輸出2號(hào)內(nèi)存塊變換情況　　if (m2[i] == -1)&l

99、t;/p>　　lblshow.Text += " ";　　else　　lblshow.Text += m2[i].ToString() + " ";　　}</p&

100、gt;　　lblshow.Text += "\n";　　for (int i = 0; i < MaxN; i++)　　{　　//輸出3號(hào)內(nèi)存塊變換情況　　if (m3[i] == -1

101、)　　lblshow.Text += " ";　　else　　lblshow.Text += m3[i].ToString() + " ";　　}<

102、/p>　　lblshow.Text += "\n";　　for (int i = 0; i < MaxN; i++)　　{　　//輸出缺頁情況

103、　　lblshow.Text += c [i] + " ";　　}　　//計(jì)算并輸出缺頁率　　lblshow.Text += "\n缺頁率："+ count*100/MaxN +'%';<p

104、>　　}　　3.2界面設(shè)計(jì)　　程序執(zhí)行開始顯示本程序具體模擬內(nèi)容如圖5進(jìn)入模擬界面所示　　圖5 進(jìn)入模擬界面　　點(diǎn)擊開始模擬按鈕進(jìn)入主界面，如圖6所示主

105、界面包含提示文本如“算法選擇”，“第1次調(diào)度頁面”、“頁面調(diào)度順序”。包含三個(gè)按鈕分別為添加按鈕用于添加調(diào)用頁面，重置按鈕清除當(dāng)前操作，以便重新模擬。模擬按鈕，單擊即可開始模擬。　　圖6 模擬主界面　　第4章調(diào)試分析　　4.1實(shí)驗(yàn)步驟及

106、結(jié)果　　第一步：運(yùn)行程序顯示模擬入口如圖7模擬入口所示 　　圖7 模擬入口　　第二步：單擊開始模擬進(jìn)入主界面，可以看出程序默認(rèn)是選擇先進(jìn)先出頁面置換算法，顯示頁面調(diào)用順序處不可隨意修改。如圖8主界面所示　　圖8 主界

107、面　　第三步：選擇先進(jìn)先出算法進(jìn)行模擬，添加頁面調(diào)度序列如圖9所示。期間若輸入空字符則彈出對(duì)話框如圖10所示，點(diǎn)擊確定繼續(xù)輸入，輸入完成則禁止輸入如圖11所示；　　圖9 頁面添加　　圖10 輸入為空警告對(duì)話框<

108、;b>　　圖11 輸入結(jié)束　　第四步：單擊模擬按鈕可以看見模擬結(jié)果如圖12所示。按照算法原理頁面置換過程應(yīng)為：　　其中3，5，1號(hào)頁面進(jìn)入內(nèi)存是因?yàn)樵緝?nèi)存中沒有所以產(chǎn)生了三次中斷。2號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生缺頁中斷，這是3號(hào)頁面最先進(jìn)入內(nèi)存故將3號(hào)頁面置換出去。3號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生缺頁中斷，此時(shí)5號(hào)在內(nèi)存中時(shí)間最長故將5號(hào)頁面置換出去1

109、號(hào)頁面進(jìn)入時(shí)，內(nèi)存中本來就有故不產(chǎn)生中斷。5號(hào)頁面進(jìn)入時(shí)產(chǎn)生中斷，此時(shí)1號(hào)頁面存留時(shí)間最長故置換出去。1號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，此時(shí)2號(hào)頁面存留時(shí)間最長故置換出去。2號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，將3號(hào)頁面置換出去。3號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，置換處5號(hào)。4號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，置換出1號(hào)頁面。1號(hào)頁面調(diào)用產(chǎn)生中斷置換出2號(hào)。3號(hào)頁面調(diào)用不產(chǎn)生中斷。1號(hào)調(diào)用不產(chǎn)生中斷。5號(hào)頁面調(diào)用置換出3號(hào)。缺頁次數(shù)為12次缺頁率為80%。程序運(yùn)行結(jié)果正確。<

110、/p>　　圖12 先進(jìn)先出算法模擬結(jié)果　　第五步：單擊重置按鈕，將算法改為最近最久未使用算法并單擊模擬按鈕，顯示結(jié)果如圖13所示。按照算法原理頁面置換過程應(yīng)為：　　其中3，5，1號(hào)頁面進(jìn)入內(nèi)存是因?yàn)樵緝?nèi)存中沒有所以產(chǎn)生了三次中斷。2號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生缺頁中斷，這是3號(hào)頁面最先進(jìn)入內(nèi)存且未被使用故將3號(hào)頁面置換出去。3號(hào)頁面調(diào)用

111、時(shí)產(chǎn)生缺頁中斷，此時(shí)5號(hào)在內(nèi)存中時(shí)間最長且近期未調(diào)用故將5號(hào)頁面置換出去。1號(hào)頁面進(jìn)入時(shí)，內(nèi)存中本來就有故不產(chǎn)生中斷。5號(hào)頁面進(jìn)入時(shí)產(chǎn)生中斷，此時(shí)2號(hào)頁面存留時(shí)間最長并未使用故置換出去。1號(hào)頁面調(diào)用時(shí)不產(chǎn)生中斷。2號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，將3號(hào)頁面置換出去。3號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，置換處5號(hào)。4號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，置換出1號(hào)頁面。1號(hào)頁面調(diào)用產(chǎn)生中斷置換出2號(hào)。3號(hào)頁面調(diào)用不產(chǎn)生中斷。1號(hào)調(diào)用不產(chǎn)生中斷。5號(hào)頁面調(diào)用置換出4號(hào)。缺頁次數(shù)

112、為11次缺頁率為73%。程序運(yùn)行結(jié)果正確。　　圖13 最近最久未使用算法模擬　　第六步：單擊重置按鈕，將算法改為最佳置換算法并單擊模擬按鈕，顯示結(jié)果如圖14所示。　　按照算法原理頁面置換過程應(yīng)為：　　其中3，5，1號(hào)頁面進(jìn)入內(nèi)存是因?yàn)樵緝?nèi)存中沒有所以產(chǎn)生了三次中斷。2號(hào)

113、頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生缺頁中斷，這是5號(hào)頁面最晚被再次調(diào)用故將5號(hào)頁面置換出去。3號(hào)頁面調(diào)用時(shí)不產(chǎn)生缺頁中斷。1號(hào)頁面進(jìn)入時(shí)，內(nèi)存中本來就有故不產(chǎn)生中斷。5號(hào)頁面進(jìn)入時(shí)產(chǎn)生中斷，此時(shí)3號(hào)頁面最晚被再次調(diào)用故置換出去。1號(hào)頁面調(diào)用時(shí)不產(chǎn)生中斷。2號(hào)頁面調(diào)用時(shí)不產(chǎn)生中斷。3號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，置換出2號(hào)。4號(hào)頁面調(diào)用時(shí)產(chǎn)生中斷，置換出5號(hào)頁面。1號(hào)頁面調(diào)用不產(chǎn)生中斷。3號(hào)頁面調(diào)用不產(chǎn)生中斷。1號(hào)調(diào)用不產(chǎn)生中斷。5號(hào)頁面調(diào)用置換出1號(hào)。缺頁次數(shù)為8

114、次缺頁率為53%。程序運(yùn)行結(jié)果正確。　　圖14 最佳置換算法　　總結(jié)　　****　　參考資料　　[1].王萬森,孫衛(wèi)

115、真，溫紹潔，霍其潤，汪國安.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理．北京：高等教育出版社，2007　　[2].羅福強(qiáng),白忠建,楊劍．VisualC#.NET程序設(shè)計(jì)．北京：人民郵電出版社，2012　　附錄　　using System;　　using Sy

116、stem.Collections.Generic;　　using System.Linq;　　using System.Windows.Forms;　　namespace yeshi　　{

117、static class Program　　{　　/// <summary>　　/// 應(yīng)用程序的主入口點(diǎn)。　　/// </summary>　　[STAThread]&

118、lt;/p>　　static void Main()　　{　　Application.EnableVisualStyles();　　Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);</

119、p>　　Application.Run(new Form1());　　Application.Run(new Form2());　　}　　}　　}&l

120、t;/b>　　using System;　　using System.Collections.Generic;　　using System.ComponentModel;　　using System.Data;　　using

121、 System.Drawing;　　using System.Linq;　　using System.Text;　　using System.Windows.Forms;　　namespace yeshi　　{&

122、lt;/b>　　public partial class Form2 : Form　　{　　const int MaxM = 3;//內(nèi)存塊數(shù)　　const int MaxN = 15;//頁面調(diào)用個(gè)數(shù)&

123、lt;p>　　public Form2()　　{　　InitializeComponent();　　}　　int[] page_dd = new int[MaxN]{0,0,0,0,0,0,

124、0,0,0,0,0,0,0,0,0};//待調(diào)用頁面號(hào)數(shù)組　　private int page_p = 0;//頁面調(diào)用數(shù)組專用指針　　int[] Memery = new int[MaxM ]{-1,-1,-1};//內(nèi)存塊數(shù)組　　int[] M1 = new int[MaxN];//內(nèi)存1號(hào)塊狀態(tài)數(shù)組<

125、/p>　　int[] M2 = new int[MaxN];//內(nèi)存2號(hào)塊數(shù)組　　int[] M3 = new int[MaxN];//內(nèi)存3號(hào)塊數(shù)組　　char[] s = new char[MaxN] { 'T', 'T', 'T', 'T', 'T&

126、#39;, 'T', 'T', 'T', 'T', 'T', 'T', 'T', 'T', 'T', 'T' };　　int[] O_Q = new int[MaxM] { 0, 0, 0 };//最佳置換算法輔助數(shù)組

127、　　private int count = 0;//缺頁次數(shù)計(jì)數(shù)器　　private int i_add=0;//初始化頁面調(diào)用數(shù)組指針變量　　private void btnAdd_Click(object sender, EventArgs e)　　{</b&g

128、t;　　if (txtAdd.Text != "")　　{　　page_dd[i_add] = Convert.ToInt32(txtAdd.Text);　　txtShow.Text += txtAdd.Text

129、+ " ";　　i_add++;　　txtAdd.Clear();　　if (i_add == MaxN)　　{　　txtAdd.Re

130、adOnly = true;　　btnAdd.Hide();　　return;　　}　　txtAdd.Focus();　　label2.Text = &q

131、uot;第" + (i_add + 1) + "次調(diào)度頁面：";　　}　　else　　{　　MessageBox.Show(&q

132、uot;請(qǐng)輸入調(diào)用頁面！", "輸入為空", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);　　txtAdd.Focus();　　}　　}

133、　　/*函數(shù)用于初始化頁面調(diào)用數(shù)組遵循先進(jìn)先出原則*/　　void init(int[] a, int[] b,int []m1,int[]m2,int[]m3)　　{　　for (int i = 0; i < MaxM&&page_p

134、 <MaxN ; i++)　　{　　b[i] = a[page_p];//調(diào)入內(nèi)存　　OPT_F (O_Q ,i);　　count++;　　m1[p

135、age_p] = b[0];//保存內(nèi)存狀態(tài)　　m2[page_p] = b[1];　　m3[page_p] = b[2];　　page_p++;　　for (int j = 0; j <= i&&page_p

136、<MaxN ; j++)　　{　　if (b[j] == a[page_p])　　{　　s[page_p] = 'F';　　m1[p

137、age_p] = b[0];　　m2[page_p] = b[1];　　m3[page_p] = b[2];　　OPT_F(O_Q, -1);　　page_p++;　　j =

138、 -1;　　}　　}　　}　　}　　/*輸出內(nèi)存狀態(tài)和缺頁

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