朱文涛分页系统模拟实验.docVIP

《操作系统》课程设计任务书 题目：模拟分页系统的实现 学生姓名： 朱文涛 学号： 班级： 物联网工程一班 题目类型：软件工程（R） 指导教师： 贾娟娟 / 杨书鸿 一、设计目的 学生通过该题目的设计过程，掌握虚拟存储器管理的原理、软件开发方法并提高解决实际问题的能力。 二、设计任务 1、了解UNIX的命令及使用格式，熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令，练习并掌握UNIX提供的vi编辑器来编译C程序，学会利用gcc、gdb编译、调试C程序。 2、模拟请求分页虚拟存储管理中的硬件地址变化过程，并采用先进现出或LRU算法实现分页管理的缺页调度。 三、设计要求 分析设计要求，给出解决方案（要说明设计实现所用的原理、采用的数据结构）。 设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。 设计中遇到的问题，设计的心得体会。 4、文档：课程设计打印文档每个学生一份，并装在统一的资料袋中。 5、光盘：每个学生的文档和程序资料建在一个以自己学号和姓名命名的文件夹下，刻录一张光盘，装入资料袋中。 提交的成果 1. 设计说明书一份，内容包括： 1) 中文摘要100字；关键词3-5个； 2) 设计思想； 3）各模块的伪码算法； 4）函数的调用关系图； 5）测试结果； 6）源程序（带注释）； 7）设计总结； 8) 参考文献、致谢等。 2. 刻制光盘一张。 主要参考文献 1. 汤子瀛，哲凤屏.《计算机操作系统》.西安电子科技大学学出版社. 2. 王清，李光明.《计算机操作系统》.冶金工业出版社. 3.孙钟秀等 操作系统教程曾明 ?Linux操作系统应用教程《》 清华大学出版社孟静?操作系统教程－－原理和实例分析周长林计算机操作系统教程张尧学计算机操作系统教程 任满杰操作系统原理实用教程电子工业出版社 日期 内容 地点 第1周 星期一~二 教师讲解设计要求 查找参考资料 教室 图书馆 星期三~五 算法设计，编程实现 教室 第2周 星期一~三 调试测试，撰写文档 教室 星期四~五 检查程序，答辩 教室 2015年12月9日 摘 要 为配合计算机操作系统课程的教学，加深对整个课程体系的理解，领会操作系统工作原理和理解操作系统的实现方法，提高学生的实践动手能力，提高学生科技论文写作能力，特开设此课程设计。本模拟系统是先进先出页面淘汰算法FIFO，最近最少使用LRU页面淘汰算法.同时系统可以随意设置当前分配给作业的物理块数。系统运行时任意输入一个页面访问序列可以设置不同的页面置换算法和物理块数，输出其页面淘汰的的情况，计算其缺页次数和缺页率。系统结束后，比较同一个页面访问序列，可以都处在不同的页面置换算法和物理块数的情况下，其产生的缺页次数和缺页率。使用FIFO算法，由于测试数据相同的页面比较少，所以采用FIFO算法时，需要置换的页面多，比较繁琐，因此说FIFO算法的性能不是很好。使用LRU的算法，此 关键词：FIFO;LRU;页面置换算法；缺页次数；缺页率 目 录 1绪 论 1 1.2设计思想 2 1.2.1先进先出法 2 1.2.2最近最久未使用 2 1.3基础知识 2 1.3.1请求分页中的硬件支持 1.3.2内存分配策略和分配算法 3 1.3.3请求分页策略 1.3.4硬件地址的变换过程 4 2相关的各模块的伪码算法 6 2.1 void changeaddr(struct Page p[],int logaddr) 6 2.2 void chushihua() 7 2.3 FIFO算法的实现 8 2.4 LRU算法的实现 11 3函数的调用关系图 14 4调试结果 4.1分页系统主界面 4.2硬件地址变换算法界面 4.3选择输入指令 4.4逻辑地址向物理地址转换 4.5由于缺页而产生的中断 4.6进入页面置换算法界面 4.7页面置换算法(FIFO、LRU) 18 4.8页面置换算法(FIFO、LRU) 19 5源程序代码 21 6总 结 33 参考文献 34 致 谢 35 1绪 论 分页式虚拟存储系统将作业信息的副本存放在磁盘中，不把作业的程序和数据全部装入主存，仅装入立即使用的页面，在执行过程中访问到不在主存的页面时，产生缺页中断，再把它们动态地装入。 虚拟存储的基本思想是基于程序的局部性原理，仅把目前需要的部分程序加载到内存，其余暂时不用的程序及数据还保留在辅存中。在进程运行过