操作系統(tǒng)課程設(shè)計--模擬請求頁式存儲管理

1、<p>　　操作系統(tǒng)課程設(shè)計報告</p><p>　　項目：模擬請求頁式存儲管理</p><p><b>　　一、目的和要求</b></p><p><b>　　實訓(xùn)目的</b></p><p>　?。?）通過編寫和調(diào)試存儲管理的模擬程序以加深對存儲管理方案的理解。熟悉虛存管理的各種頁面淘

2、汰算法</p><p>　?。?）通過編寫和調(diào)試地址轉(zhuǎn)換過程的模擬程序以加強對地址轉(zhuǎn)換過程的了解。</p><p><b>　　2、實訓(xùn)要求</b></p><p>　　編寫并調(diào)試完成請求頁式存儲管理程序。</p><p>　　頁面置換算法：最佳置換算法（OPT）、先進(jìn)先出算法(FIFO)和最近最少用算法（LRU）。&l

3、t;/p><p>　　要求打印每個頁面置換算法的頁面置換變化示意圖、缺頁中斷次數(shù)和缺頁中斷率，以比較各種算法的優(yōu)缺點。</p><p><b>　　二、設(shè)計思路及過程</b></p><p><b>　　1、概要設(shè)計</b></p><p><b>　　1.1 問題概述</b>&l

4、t;/p><p>　　根據(jù)三種不同的置換算法（FIFO、LRU、OPT），依據(jù)其不同的算法方式，分別計算該頁面引用串在不同算法下的缺頁次數(shù)與缺頁率，并顯示各頁面的變化情況。</p><p><b>　　1.2 內(nèi)容分析</b></p><p>　　對于該課程設(shè)計中模擬的請求頁式存儲管理的頁面置換過程，只要掌握其中最基本的三種算法，包括FIFO、LR

5、U及OPT。另外，對于同一個頁面引用串，要求能夠調(diào)用不同的算法對它進(jìn)行操作。</p><p><b>　　2、過程設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1模塊設(shè)計</b></p><p>　　在下圖的主模塊設(shè)計圖中，只注重描繪了請求頁式存儲管理的三種主要算法，未描繪出細(xì)節(jié)部分。</p><p&g

6、t;　　圖2.1 請求頁式存儲管理的主模塊設(shè)計圖</p><p>　　2.2 算法原理分析</p><p>　　要成功實現(xiàn)算法，首先要知道各個方法是怎么做的，即原理是怎樣的，下面是三種算法的原理。</p><p>　　（1）FIFO算法：該算法認(rèn)為剛被調(diào)入的頁面在最近的將來被訪問的可能性很大，而在主存中滯留時間最長的頁面在最近的將來被訪問的可能性很小。因此。FIFO

7、算法總是淘汰最先進(jìn)入主存的頁面，即淘汰在主存中滯留時間最長的頁面。</p><p>　　（2）LRU算法是最近最久未使用，當(dāng)當(dāng)前內(nèi)存中沒有正要訪問的頁面時，置換出在當(dāng)前頁面中最近最久沒有使用的頁面。該算法總是選擇最近一段時間內(nèi)最長時間沒有被訪問過的頁面調(diào)出。它認(rèn)為那些剛被訪問過的頁面可能在最近的將來還會經(jīng)常訪問他們，而那些在較長時間里未被訪問的頁面，一般在最近的將來再被訪問的可能性較小。</p>&

8、lt;p>　?。?）OPT算法是未來最遠(yuǎn)出現(xiàn)，當(dāng)當(dāng)前內(nèi)存中沒有正要訪問的頁面時，置換出當(dāng)前頁面中在未來的訪問頁中最遠(yuǎn)出現(xiàn)的頁面或再也不出現(xiàn)的頁面。用該算法選擇的被淘汰的頁面將是以后永遠(yuǎn)不再使用，或者是在將來最長時間內(nèi)不再被訪問的頁面，這樣產(chǎn)生的缺頁中斷次數(shù)將會是最少的。采用OPT算法通?？色@得最低的缺頁中斷率，然而卻需要預(yù)測出程序的頁面引用串，這是無法預(yù)知的，不可能對程序的運行過程做出精確的斷言，所以說這是一種理想化的算法，無法實

9、現(xiàn)。但是這個算法可以作為衡量其他算法的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　2.3 程序流程圖</b></p><p>　　本次課程設(shè)計的主要流程是3種置換算法的流程圖，流程圖如下所示：</p><p>　　先進(jìn)先出算法（FIFO）</p><p><b>　　FIFO算法流程圖</b></p&

10、gt;<p>　　最近最少用算法（LRU）</p><p><b>　　LRU算法流程圖</b></p><p>　　最佳置換算法（OPT）</p><p><b>　　OPT算法流程圖</b></p><p><b>　　三、代碼部分</b></p>

11、<p><b>　　1</b></p><p><b>　　2、核心部分</b></p><p>　?。?）、先進(jìn)先出算法(FIFO)</p><p>　　2、最近最少用算法（LRU）</p><p>　　3、最佳置換算法（OPT）</p><p><b&

12、gt;　　主函數(shù)</b></p><p><b>　　四、運行截圖</b></p><p>　　首先輸入20個數(shù)（個位數(shù)）</p><p><b>　　選擇FIFO算法</b></p><p><b>　　選擇LRU算法</b></p><p&g

13、t;<b>　　選擇OPT算法</b></p><p><b>　　選擇0退出</b></p><p><b>　　五、實訓(xùn)心得</b></p><p>　　本次課程設(shè)計目的是通過請求頁式存儲管理中頁面置換算法模擬設(shè)計，了解虛擬存儲技術(shù)的特點，掌握請求頁式存儲管理的頁面置換算法：先進(jìn)先出算法（FIFO

14、）、最近最久未使用頁面置換算法（LRU）和最佳置換算法（OPT），這3種算法在課本里都有詳細(xì)的介紹，仔細(xì)閱讀就能了解其算法思想了。但是因為課本里面完全沒有相關(guān)代碼，所以剛開始的時候上網(wǎng)找了相關(guān)的資料，了解人家的實現(xiàn)方式，然后根據(jù)自己的理解寫出這三種算法。當(dāng)然，在這個過程中出現(xiàn)了很多問題，比如說三種算法的實現(xiàn)方式不一樣，需要構(gòu)思各自的實現(xiàn)方式，這花了不少的時間。</p><p>　　但其實我們只有在實踐過程中自己的