模拟请求页式存储管理操作系统课程设计报告.docx

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模拟请求页式存储管理操作系统课程设计报告

操作系统课程设计报告

项目：

模拟请求页式存储管理

班级：

12计师

姓名：

马泽娜

学号：

20

指导老师：

黄超老师

日期：

2014-06-27

一、目的和要求

1、实训目的

（1）通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解。

熟悉虚存管理的各类页面淘汰算法

（2）通过编写和调试地址转换进程的模拟程序以增强对地址转换进程的了解。

二、实训要求

编写并调试完成请求页式存储管理程序。

页面置换算法：

最佳置换算法（OPT）、先进先出算法（FIFO）和最近最少用算法（LRU）。

要求打印每一个页面置换算法的页面置换转变示用意、缺页中断次数和缺页中断率，以比较各类算法的优缺点。

二、设计思路及进程

一、概要设计

问题概述

按照三种不同的置换算法（FIFO、LRU、OPT），依据其不同的算法方式，别离计算该页面引用串在不同算法下的缺页次数与缺页率，并显示各页面的转变情形。

内容分析

对于该课程设计中模拟的请求页式存储管理的页面置换进程，只要掌握其中最大体的三种算法，包括FIFO、LRU及OPT。

另外，对于同一个页面引用串，要求能够挪用不同的算法对它进行操作。

2、进程设计

模块设计

在下图的主模块设计图中，只注重描画了请求页式存储管理的三种主要算法，未描画出细节部份。

图请求页式存储管理的主模块设计图

算法原理分析

要成功实现算法，第一要明白各个方式是怎么做的，即原理是如何的，下面是三种算法的原理。

（1）FIFO算法：

该算法以为刚被调入的页面在最近的未来被访问的可能性专门大，而在主存中滞留时刻最长的页面在最近的未来被访问的可能性很小。

因此。

FIFO算法老是淘汰最先进入主存的页面，即淘汰在主存中滞留时刻最长的页面。

（2）LRU算法是最近最久未利用，铛铛前内存中没有正要访问的页面时，置换出在当前页面中最近最久没有利用的页面。

该算法老是选择最近一段时刻内最长时刻没有被访问过的页面调出。

它以为那些刚被访问过的页面可能在最近的未来还会常常访问他们，而那些在较长时刻里未被访问的页面，一般在最近的未来再被访问的可能性较小。

（3）OPT算法是未来最远出现，铛铛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。

用该算法选择的被淘汰的页面将是以后永久再也不利用，或是在未来最长时刻内再也不被访问的页面，如此产生的缺页中断次数将会是最少的。

采用OPT算法通常可取得最低的缺页中断率，但是却需要预测出程序的页面引用串，这是无法预知的，不可能对程序的运行进程做出精准的断言，所以说这是一种理想化的算法，无法实现。

可是那个算法能够作为衡量其他算法的标准。

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，流程图如下所示：

先进先出算法（FIFO）

FIFO算法流程图

最近最少用算法（LRU）

LRU算法流程图

最佳置换算法（OPT）

OPT算法流程图

三、代码部份

1

二、核心部份

（1）、先进先出算法（FIFO）

二、最近最少用算法（LRU）

3、最佳置换算法（OPT）

2、主函数

四、运行截图

第一输入20个数（个位数）

选择FIFO算法

选择LRU算法

选择OPT算法

选择0退出

五、实训心得

本次课程设计目的是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：

先进先出算法（FIFO）、最近最久未利用页面置换算法（LRU）和最佳置换算法（OPT），这3种算法在讲义里都有详细的介绍，仔细阅读就可以了解其算法思想了。

可是因为讲义里面完全没有相关代码，所以刚开始的时候上网找了相关的资料，了解人家的实现方式，然后按照自己的理解写出这三种算法。

固然，在那个进程中出现了很多问题，比如说三种算法的实现方式不一样，需要构思各自的实现方式，这花了很多的时刻。

但其实咱们只有在实践进程中自己的能力才能有所提高，每次的动手实践，都能调动咱们主动学习的踊跃性,并引导咱们按如实际编程要求,训练自己实际分析问题的能力及编程能力,并养成良好的编程适应。