操作系统课程设计LRU算法完整版内含代码Word文档格式.docx
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2.培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。
3.提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。
4.提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。
三设计内容
程序应模拟实现LRU算法思想，对n个页面实现模拟调度。
四设计要求
1．不同的功能使用不同的函数实现（模块化），对每个函数的功能和调用接口要注释清楚。
对程序其它部分也进行必要的注释。
2．对系统进行功能模块分析、画出总流程图和各模块流程图。
3．用户界面要求使用方便、简洁明了、美观大方、格式统一。
所有功能可以反复使用，最好使用菜单。
4．通过命令行相应选项能直接进入某个相应菜单选项的功能模块。
5．所有程序需调试通过。
五设计思想
最近最久未使用（LRU）页调度算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。
算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间，当所要访问的页面在内存块中时，就不淘汰页面，否则，淘汰页面中时间最长的，即淘汰最近最久未使用的页面。
y
n
算法流程图
六主要数据结构及其说明
程序执行是稳定的，高效的。
在LRU算法中，要找出最近最久未使用的页面的话，就必须设置有关的访问记录项，且每一次访问这些记录项，叶面都必须更新这些记录项。
这个记录项在此程序中为：
typedefstructpage
{
intnum;
/*记录页面号*/
inttime;
/*记录调入内存时间*/
}Page;
//页面逻辑结构，结构为方便算法实现设计
如此，显然要花费较大的系统开销（包括时间和空间上的），这也是实际系统中不采用LRU算法的直接原因，但由于其页面置换的优越性，实际系统中常使用LRU的近似算法。
七硬件支持
为了了解一个进程在内存中的各个页面各有多少时间未被进程访问，以及如何快速的知道哪一页是最近最久未使用的页面，须有两类硬件之一的支持：
寄存器或栈。
寄存器：
为了记录某进程在内存中各页的使用情况，须为每个在内存中的页面配置一个移位寄存器。
栈：
可利用一个特殊的栈来保存当前使用的各个页面的页面号。
每当进程访问某页面时，便将该页面的页面号从战中移出，将它压入栈顶。
因此，栈顶始终是最新被访问页面的编号，而栈底则是最近最久未使用页面的页面号。
八源程序文件
#include<
stdio.h>
conio.h>
stdlib.h>
#defineM3//物理块数
#defineN10//页面数
#defineMyprintf1
printf（"
\t************************\t\t\n\n"
）;
//表格控制
#defineMyprintf2
******************************\n\n"
typedefstructpage
{
intnum;
}Page;
Pageb[M];
//内存单元数
intc[M][N];
//暂保存内存当前的状态：
缓冲区
intqueue[100];
//记录调入队列
intK;
//调入队列计数变量
//初始化内存单元、缓冲区
voidInit（Page*b,intc[M][N]）
inti,j;
for（i=0;
i<
N;
i++）
b[i].num=-1;
b[i].time=N-i-1;
}
M;
for（j=0;
j<
j++）
c[i][j]=-1;
}
//取得在内存中停留最久的页面，默认状态下为最早调入的页面
intGetMax（Page*b）
inti;
intmax=-1;
inttag=0;
if（b[i].time>
max）
max=b[i].time;
tag=i;
returntag;
//判断页面是否已在内存中
intEquation（intfold,Page*b）
{
if（fold==b[i].num）
returni;
}
return-1;
//LRU核心部分
voidLru（intfold,Page*b）
{
inti;
intval;
val=Equation（fold,b）;
if（val>
=0）
b[val].time=0;
if（i!
=val）
b[i].time++;
else
{
queue[++K]=fold;
//记录调入页面
val=GetMax（b）;
b[val].num=fold;
//主程序
voidmain（）
start:
K=-1;
inti,j;
inta[N];
Myprintf1;
\n\t\t\t欢迎使用LRU页面调度算法\n\n"
Myprintf1;
请输入所要访问的各个页面号：
\n"
for（i=0;
scanf（"
%d"
&
a[i]）;
Init（b,c）;
//调用
Lru（a[i],b）;
c[0][i]=a[i];
//记录当前的内存单元中的页面
c[j][i]=b[j].num;
//结果输出
printf（"
内存状态为:
Myprintf2;
|%2d"
a[j]）;
|\n"
for（j=0;
{
if（c[i][j]==-1）
|%2c"
32）;
c[i][j]）;
}
\n调入队列为：
"
K+1;
%3d"
queue[i]）;
\n缺页次数为:
%6d\n缺页率:
%16.6f"
K+1,（float）（K+1）/N）;
\n是否继续!
\ty?
chary;
if（getch（）=='
y'
）
system（"
cls"
gotostart;
程序结束\n"
九程序运行结果
十实验体会
通过本次课程设计，对LRU页面调度算法有了更深入的理解和掌握，进一步的巩固和复习了操作系统中关于LRU页面调度算法的知识，进一步的了解了结构化、模块化程序设计的方法，提高了编写和调试程序的技巧，谢谢老师的细心指导。
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