虚拟存储器课程设计

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1、 课程设计报告课程设计报告 (学 院)系: 信息工程学院 专 业: 软件工程 姓 名: 班 级: 学 号: 指导教师: 2012 年年 1 月月 15 日日 操作系统课程设计报告操作系统课程设计报告 姓名姓名 学号学号 日期日期 2012.1.7-2010.1.20 实验室实验室 指导教师指导教师 设备编号设备编号 53 设计题目设计题目 虚拟存储器虚拟存储器 一、设计内容一、设计内容 模拟分页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断，以及选择页面调度算法处理缺页中断。 二、设计目的二、设计目的 在计算机系统中，为了提高主存利用率，往往把辅助存储器（如磁盘）作为主存储器的扩充，使 多道运行的作

2、业的全部逻辑地址空间总和可以超出主存的绝对地址空间。 用这种办法扩充的主存储器 称为虚拟存储器。通过本实习帮助同学理解在分页式存储管理中怎样实现虚拟存储器。 三、设计过程三、设计过程 1、 数据结构设计数据结构设计 作业页表以一个结构体数组实现， 每个表项为一个包含标志位、 主存块号、 磁盘位置、 修改标志、 time 五个变量的结构体， 定义 PM数组为装入到主存的页面， po 为正在访问或者要装入的页面， 用结构体数组来表示页面。 结构体数组及整型变量如下： struct page/页表 long flag; /标志 long block;/主存块号 long disk;/在磁盘上的位置

3、long dirty;/修改标志 int time; pagelistSizeOfPage; long PM 为进入主存的页面建立的数组。 2、算法设计、算法设计 (1) 主函数 main() 功能：根据用户所输入的随机数，进行地址转换，使用 fifo 页面调度算法，以及使用 lru 页面 调度算法。 流程图：见图 1 开始 初始化i=n 是否n!=0? 是 退出 i=1i=2i=3 否 i=0 手动输入n 初始化函数 page()地址变 换函数work() 初始化函 数page()先 进先出函 数workfifo () 初始化函数 page最近最少 使用函数 woklru() 图 1 (2)

4、 初始化函数 page（） 功能：根据实验的要求，对页表初始化。 (3) 地址变换函数 work() 功能：实现模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断的功能。若输入的页面在主 存，则根据公式计算出绝对地址，否则输出“*该页页号” 。 流程图：见图 2 开始 打印1.进入 2.退出 输入页号和 单元号p q 查询页表中 flag=1? 输出“*该页页 号” 输出绝对地址 手动输入w 退出 W=1 W=2 是否 图 2 (4)先进先出函数 workfifo() 功能：实现 fifo 算法，用 FIFO 页面调度算法把该作业中最先进入主存的一页调出，然后装载新 的页面。 流程图：见图 3

5、开始 打印1.进入 2.退出 输入页号和 单元号p q 查询页表中 flag=1? 输出 pk In p 输出绝对地址 手动输入w 退出 W=1 W=2 是否 是否为存指 令 是 pagelistp.di rty=1 否 pagelistPk .dirty=1？ 是 输出 p 否 调出原来k页， 调入p页， k=(k+1)%m 打印数组pm 图 3 (5) GetMax()函数 功能：比较进入主存中页 time 的大小，得到最近最少用的页号，从而得到要调出的页号，返回 值是可,即在数组中的位置。 流程图：见图 4 开始 初始化max=- 1,tag=0 用for循环求出 time最大值 返回t

6、ime值最 大的页号 结束 图 4 (6)worklru()函数 功能：实现 lru 算法，淘汰该作业中距现在最久没被访问过的那页，然后装载新的页面。 流程图：见图 5 开始 打印1.进入 2.退出 输入页号和 单元号p q 查询页表中 flag=1? 输出pk p 输出绝对地址 手动输入w 退出 W=1 W=2 是否 是否为存指 令 是 pagelistp.di rty=1 否 pagelistPk .dirty=1？ 是 输出 p 否 调出原来k 页，调入p页 打印数组pm 刚访问的页 time=0其它均 加1 k=GetMax() 图 5 四、程序实现及运行结果四、程序实现及运行结果 (1)源程序见 源程序源程序源程序.cpp (2)运行结果 1.菜单及退出 2.进行地址变换操作 3.进行先进先出操作 输入 4 098 4.进行最近最少用操作 输入 4 098 五、设计总结五、设计总结 这次