存储管理

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1、山东协和学院课程 设计课程名称操作系统题 目存储管理专 业网络工程班 级计算机普本13-1姓 名尤世源指引教师杨静一、课程设计目的祈求调页存储管理系统的设计与实现.。二、课程设计内容与规定、环境2.1内容根据祈求调页存储管理方式的有关原理，用VC编程模拟实现一种祈求调页存储管理系统2.2规定(1）该系统的页面置换算法必须涉及先进先出页面裁减算法(FIFO)、近来至少使用LRU页面裁减算法。同步系统可以随意设立目前分派给作业的页块数。(2)系统运营时,任意输入一种页面访问序列，设定不同的页面置换算法和页块数，输出其页面裁减的状况，计算其缺页次数和页面置换次数。(3）系统结束后，规定比较同一种页面

2、访问序列，在不同的页面置换算法和页块数的状况下，其产生的缺页次数和页面置换次数,并分析其因素。三、课程设计基本思想先进先出算法总是裁减最先进入内存的页面，即选择在内存中保存时间最久的页面予以裁减。算法实现原理：把一种进程已调入内存的页面,按先后顺序链接成一种队列，并设立一种指针,使它总是指向最老的页面,遇到缺页裁减时就裁减目前指针指向的最老页面,并修改指针位置使它指向下一种事件最久页面。近来最久未使用的页面置换算法，是根据页面调入内存后的使用状况进行决策的。由于无法预测各页面将来的使用状况,只能运用“近来的过去”作为“近来的将来”的近似。算法原理：算法赋予每个页面一种访问字段，用来记录一种页面

3、自上次被访问以来多经历的时间t,当须裁减一种页面时，选择既有页面中其t值最大的,即近来最久未使用的页面予以裁减。程序中采用的分派方略是固定分派局部置换，即为进程分派一定书面的物理块,在整个运营期间内存块数都不再变化，发现缺页只能进行页面换进和换出。四、具体设计4.1模块设计)IFO功能模块： 算法思想:该算法总是裁减最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以裁减。该算法实现简朴只需把一种进程已调入内存的页面，按先后顺序链接成一种队列，并设立一种指针，称为替代指针,使它总是指向最老的页面。2)LRU功能模块： 算法思想：近来最久未使用（LRU)置换算法，是根据页面调入内存后的使用状

4、况进行决策的。由于无法预测各页面将来的使用状况,只能运用“近来的过去”作为“近来的将来”的近似，因此,RU置换算法是选择近来最久未使用的页面予以裁减。该算法赋予每个页面一种访问字段，用来记录一种页面自上次被访问以来所经历的时间t,当须裁减一种页面时，选择既有页面中其t值最大的，即近来最久未使用的页面予以裁减。)不操作功能模块 当选择的功能模块是时,就直接退出程序。除此之外,我们还采用了嵌套菜单式,其构成部分如下:1 重新输入新序列。2 不变化访问序列只变化页面数(内存块数）。3不操作退出。.2 数据定义(）int lth,num_pge，count,eed; /legth记录访问串的长度，um

5、_page页面数，count记录缺页次数（2)in result0，ode30,a0； /rslt记录成果，order存储访问串,a存储目前页面中的值。(3)intpos，fla,flag2; ps1位置变量,fla1等为标志变量。lag1=0,flag2=0时，重新输入新序列和不变化访问序列只变化页面数(内存块数）功能无效。只有当这两个条件满足后，才容许执行算法选择功能。 （4）cha reslt130; /记录缺页数组4.3 程序函数简介（具体设计2) 4.3.1 初始化int()函数 在初始化函数中我们要对内存块进行初始化,并拟定输入串的长度,及有种子函数产生拟定长度的随机访问串同步将页

6、面引用号存入ordr数组中，除此之外尚有拟定页面个数(内存块数）。 初始化函数流程大体如下： 43. 输出打印pint（)函数 打印函数重要任务是将运用FFO、LU两种算法置换图输出。其中第一行表达目前输入的是哪个页面；第二行到倒数第二行表达在内存块中存贮的页面号；最后一行*表达目前缺页。缺页次数有ont可以得知,而页面置换次数由count-nu_pa即可算出。 重要代码如下: cot缺页率:ountlength; rint(=%.1f,（cout.0)/（enth*1.0)00); otndl; cout缺页次数:countendl; cout页面置换次数：cn(num_page)end;

7、4.3查找页面与否已存在search(）函数 用目前要进入内存块的页面为原则和内存块中的页面比较看与否有相似值，如有则不必产生缺页信号,如果没有,就要查看与否尚有空闲的内存块,还是没有的话就要进行页面置换了。 重要代码: (i=0;inum_pge;i+) i(=） /n为目前页面，ai为已如内存的页面 retrn true; rurnalse； 34 反复操作again()函数 当flag=1时进行重新输入新序列的操作;当fg2=1时,进行不变化访问序列只变化页面数的操作。4.3.5FO（)函数 根据算法原理运用替代指针指向的最老页面，将最老页面换出,固然要执行这一功能在要fg1=0和la=

8、基本上。 部分代码： if（!sarch(rri) /当内存中没有目前页面时 cun+;/缺页数加1 esul1i=*; /标上缺页标志 f（u_pae-1！=-1） /表达目前页面已满要裁减一种 tin= reri; /根据thisn指针找到最老页裁减，并将指针 hsn+; /指向下一种最老页面 if（thn=num_a) thisn=0；其流程图如下:.3.6近来最久未使用RU（)函数 当内存满时要实现它的功能要进行一下两步： 1查找目前页中的值相应的近来位置； 2 找出位置最远的那个； 3 裁减最远那个页面。重要代码：i(_pae-1！=-1) /表达目前页面已满要裁减一种 inj，k；

9、 for( j0；jsk) min=pos; mn_psk； 流程图：4.7 菜单mnu()设计 其实菜单设计是很简朴的，用大量的输出语句设计几种cse(）即可。4.4 随机数产生机理 srad函数的作用是根据参数s,设立一种随机启示点。󰀀rad函数根据这个起始点，产生随机数序列。默认的随机种子为。如果随机种子同样,ad函数所产生的随机序列也同样。为使每次程序运营都能产生不同的随机序列，每次都应产生一种不同的种子参数。五、运营成果5. FIF运营成果（不同的内存容量下相似的访问串序列） 截图1 截图5.2 LR运营成果(相似的内存容量下不同的访问串序列) 截图3截图六、设计心得

10、本次课程设计重要意义通过收集资料编写程序和分析成果来更深刻地领略操作系统工作原理和理解操作系统的实现措施,同步更深一步的理解FIFO和LR的算法具体实行过程。将理论与实际结合，在理论的指引下,来进行实践操作,又在实践的基本上,证明理论的可行性。设计分为两个阶段,一种是算法的理解和设计，一种是程序的编写和算法的改善。第一阶段要理解内存的分派方略、内存掉也方略以及FIFO和LRU算法的执行原理。程序中采用的分派方略是固定分派局部置换,即为进程分派一定书面的物理块,在整个运营期间内存块数都不再变化,发现缺页只能进行页面换进和换出。第二个阶段重要编写程序和改善程序。通过编写程序可以更进一步的理解算法和

11、算法的特性。具体实现时运用多种函数将功能具体化,具体函数在程序简介有了较为具体的阐明。课程设计的须待的问题有：并不能产生真正的随机。在实际中所谓的随机只是能产生随机序列,而要做到真正的随机我们但愿产生随机序列的种子也能随机产生。菜单做的还不够好。针对以上两个问题我们做如下修改可以得到更为满意的成果：只不设立随机种子，使用在默认状况下随机种子来自系统时钟(即定期计数器的值）mer;通过修改可以实目前嵌套菜单中也可以再进行算法选择功能。rint( 2.不变化访问序列只变化算法.n);在用switch()语句来选择算法。七、参照资料1汤小丹，梁红兵等.计算机操作系统(第版). 西安电子科技大学出版社 2汤小丹，梁红兵等. 计算机操作系统(第3版） 习题解答与实验指引. 西安电子科技大 学出版社. 3谭浩强. 语言程序设计教程. 高等教育出版社, 4网络资源 本科生课程设计成绩评估表班级: 姓名: 学号: 序号评分项目满分实得分1学习态度认真、遵守纪律10设计分析合理性103设计方案对的性、可行性、发明性20设计成果对的性405设计报告的规范性16设计验收总得分级别评语：注:最后成绩以五级分制记。优（90-10分）、良（0-89分）、中（70-7分）、及格(60-69分）、60分如下为不及格指引教师签名： 年 月 日