1、 操作系统 课程设计报告 课 题： 模拟页式存储管理 姓 名： 学 号： 同组姓名： 专业班级： 指导教师： 设计时间：2011-2-22 评阅意见： 评定成绩： 指导老师签名： 年 月 日 模拟页式存储管理 1 目目 录录 一、目的和要求一、目的和要求 . 2 1、设计目的 . 2 2、设计要求 . 2 二、设计思路及过程二、设计思路及过程 2 1、概要设计 . 2 2、过程设计 . 3 三、数据定义三、数据定义 . 5 四、核心代码四、核心代码 . 5 五、运行截图五、运行截图 . 8 六、小结六、小结10 七、参考文献七、参考文献 11 附录附录 .12 模拟页式存储管理 2 一、目的和
2、要求一、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基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内存容量就 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 算法在不同内存容量下的命中率。 根据方法的执行过程，编写
3、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 种不同的方法实现页面的置换，并输出相关信息。 二、设计思路及过程二、设计思路及过程 1、概要设计 1.1 问题概述 根据三种不同的置换算法，依据其不同的算法方式，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 内容分析 对于该课程设计中模拟的页式存储管理的页面置换过程， 只要掌握其中最基 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 模拟页式存储管理 3 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
4、 的访问序列。另外，不能在执行完一次操作后就只能进行另外一种算法的操作， 必须还要有更加详细的操作，比如：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内存容量？抑或是不操作就退出该算法以进行下一种调 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， 未描绘出细节部分。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内存容量，如此就可以得出不同的命中率。另 外，在执行完该操作
5、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内存容量？抑或是不操作退出以进行下一种调度算法？ 这些在下图中都未一一实现。 图 2.1 页式存储管理的主模块设计图 2.2 算法原理分析 要学成功实现算法，首先要知道各个方法是怎么做的，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，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换出最先 页式存储管理 先 进 先 出 算 法 最 近 最 久 未 使 用 算 法 理 想 型 淘 汰 算 法 模拟页式存储管理 4 进来的页面。 LRU 算法是最近最久未使用，当当前内存中没有正要访问的页面时，置换 出在当前页面中最
6、近最久没有使用的页面。 OPT 算法是未来最远出现，当当前内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： 图 2.2 OPT 算法流程图 N N Y Y 开 输入内存中分配页数 N Y 还有请求访问页？ 内 存 中 是否 已 存 直接复制前一列内容 内 存 有 空 直接插入 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 结 据第一个访问页初始化第一列值 模拟页式存储管理 5 三、数据定义三、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 result2030,order30,a10; /result 记录结果,order 存储访问串,a 存储当前页
