操作系統(tǒng)原理課程設(shè)計(jì)-模擬存儲(chǔ)器管理(已修改)
2024-08-10 00:10 本頁(yè)面
【正文】 1 上海電力學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課程名稱： 操作系統(tǒng)原理 題目名稱： 模擬存儲(chǔ)器管理 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 同 組 姓 名： 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： ～ 成 績(jī)： 評(píng) 語(yǔ) ： 2 目錄 目錄 .......................................2 一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 .........................3 二、 詳細(xì)設(shè)計(jì) ...............................3 原理概述 ...............................3 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ............................3 算法流程圖 .............................4 主程序算法流程圖 .......................4 optimal 算法流程圖 ......................5 FIFO 算法流程圖 ........................6 LRU 算法流程圖 .........................7 三、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 ..........................8 optimal 頁(yè)面置換算法結(jié)果與分析 ..................8 FIFO 頁(yè)面置換算法結(jié)果與分析 ....................9 LRU 頁(yè)面置換算法結(jié)果與分析 .....................9 推出界面結(jié)果 ...............................11 四、 設(shè)計(jì)總結(jié) ................................11 附錄 ............................................12 3 課程設(shè)計(jì)題目 :模擬存儲(chǔ)器管理 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 編寫(xiě)程序模擬虛擬存儲(chǔ)器管理。假設(shè)為 M頁(yè)的作業(yè)分配了 N塊內(nèi)存（ NM）。 輸入：系統(tǒng)分配的塊數(shù)，頁(yè)面引用序列。 輸出：顯示每一次頁(yè)面引用內(nèi)存狀態(tài)。 分別使用下面的頁(yè)面置換算法： （ 1） FIFO頁(yè)面置換算法： （ 2） LRU 頁(yè)面置換算法： （ 3）最佳頁(yè)面置換算法： 錢萬(wàn)里負(fù)責(zé)構(gòu)思 葉陽(yáng)偉 負(fù)責(zé)編寫(xiě) 二、詳細(xì)設(shè)計(jì) 1）原理概述 用一個(gè)數(shù)組 page_table 存儲(chǔ)就緒頁(yè)面隊(duì)列的序號(hào)和所在物理塊號(hào)，用另一個(gè)數(shù)組 memory_table存儲(chǔ)物理塊中頁(yè)面序號(hào)和該物理塊被使用情況輸出 1表示該物理塊未被暫用。 2） 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)體： Page 結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)就緒隊(duì)列頁(yè)面的相關(guān)情況 struct page { int page_num。//頁(yè)號(hào) int memory_num。//所在物理塊號(hào) int P。//狀態(tài)位 0表示不在內(nèi)存物理塊中 1表示在物理塊中 }。 Memory 結(jié)構(gòu)體用來(lái)構(gòu)造物理塊的相關(guān)使用情況 struct memory { int memory_page_num。//物理塊中此刻存在的頁(yè)面序號(hào) int page_n。//頁(yè)面執(zhí)行順序號(hào) int A。//訪問(wèn)字段 }。 相關(guān)參數(shù)： page_size 用來(lái)限定頁(yè)面就緒隊(duì)列數(shù)由用戶鍵入， memory_size 表示分配的物理塊數(shù)由用戶鍵入 page_table[500] 存儲(chǔ)就緒隊(duì)列，限定該隊(duì)列最多為 500， 500 可以修改 memory_table[100]表示總共物理塊數(shù)及每個(gè)物理塊的使用情況，可用物理塊為 4 100，可以修改其大小 3） 算法（流程圖） 主程序流程圖： 開(kāi) 始輸 入 功 能 序 號(hào) t0 = t = 3是 否 繼 續(xù)結(jié) 束Y確 定 功 能N輸 入 錯(cuò) 誤 ， 請(qǐng)重 新 輸 入退 出 O p t i m a l F I F O L R UYN Optimal 算法流程圖： 5 開(kāi) 始輸 入 分 配 物 理 塊 數(shù)m e m o r y _ s i z e ， 頁(yè) 面 數(shù)p a g e _ s i z e 及 頁(yè) 面 信 號(hào)一 開(kāi) 始 ， 內(nèi) 存 為 空 ，直 接 填 滿n u m + 1下 一 個(gè) 頁(yè) 面 是 否 已 在 內(nèi) 存中物 理 塊 中 每 個(gè) 頁(yè) 面 是 否再 會(huì) 被 利 用換 出 一 個(gè) 未 被使 用 的 頁(yè) 面求 出 最 長(zhǎng) 時(shí) 間 內(nèi) 不 會(huì) 被 使 用 的頁(yè) 面換 出 該 頁(yè) 面n u m p a g e _ s i z e結(jié) 束YNNYYN 6 FIFO 算法流程圖 開(kāi) 始輸 入 分 配 物 理 塊 數(shù)m e m o r y _ s i z e ， 頁(yè) 面 數(shù)p a g e _ s i z e 及 頁(yè) 面 信 號(hào)一 開(kāi) 始 ， 內(nèi) 存 為 空 ，直 接 填 滿n u m + 1下 一 個(gè) 頁(yè) 面 是 否 已 在 內(nèi) 存中n u m p a g e _ s i z e結(jié) 束YN將 m 個(gè) 物 理 塊 頁(yè) 面 與 下 一 個(gè) 頁(yè) 面對(duì) 換（ m + 1 ） % m e m o r y _ s i z eNY LRU 算法流程圖： 7 開(kāi) 始輸 入 分 配 物 理 塊 數(shù)m e m o r y _ s i z e ， 頁(yè) 面 數(shù)p a g e _ s i z e 及 頁(yè) 面 信 號(hào)一 開(kāi) 始 ， 內(nèi) 存 為 空 ，直 接 填 滿n u m + 1下 一 個(gè) 頁(yè) 面 是 否 已 在 內(nèi) 存中n u m p a g e _ s i z e結(jié) 束Y找 出 最 近 最 久 未 使 用 頁(yè) 面 將 其置 換 出 來(lái)NYN 8 源程序文件名： 虛擬存儲(chǔ)器管理 .cpp 執(zhí)行文件名 :虛擬存儲(chǔ)器管理 .exe 三、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 t=1 時(shí)選擇 optimal 頁(yè)面置換算法 所謂的最佳頁(yè)面置換算法就是 其選擇的被淘汰頁(yè)面將是以后永不使用，或許是在最長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不再被訪問(wèn)的頁(yè)面。采用最佳頁(yè)面置換通常可保證獲得最低的缺頁(yè)率。 現(xiàn)假定系統(tǒng)為某進(jìn)程分配了三個(gè)物理塊，并考慮有以下的頁(yè)面號(hào)引用串： 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1 用最佳頁(yè)面置換算法就會(huì)得到下列物理塊使用情況： 頁(yè)面號(hào)引用串 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1 物理塊使用情況 7 7 7 2 2 2 2 2 7 0 0 0 0 4 0 0 0 1 1 3 3 3 1 1 前三個(gè) 7 0 1 可以直接進(jìn)入內(nèi)存，由于 7 是未來(lái)最長(zhǎng)時(shí)間不被使用的，所以把 7 換成 2，得到 2 0 1 序列。由于 0 已經(jīng)在內(nèi)存中，所以不需要替換， 1 是未來(lái)最
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