操作系统课程设计报告--页面置换算法模拟程序设计

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1、操作系统课程设计操作系统课程设计报告题目：页面置换算法模拟程序设计专业：软件工程院系：信息管理学院年级：大三软件Q1141学号：11150038姓名：李艳平指导教师：李红艳职称：副教授湖北经济学院教务处制22操作系统课程设计目录第一部分概述第二部分设计的基本概念和原理第三部分总体设计3.1算法流程图3.2算法的简要实现方法3.2.1OPT页面置换算法3.2.2FIFO页面置换算法3.2.3LRU页面置换算法3.2.4LFU页面置换算法第四部分详细设计4.1main函数4.2OPT函数4.2FIFO函数4.3LRU函数4.5LFU函数4.6辅助函数4.6.1Designer函数4.6.

2、2mDelay函数4.6.3Download函数4.6.4Compute函数4.6.5showTable函数第五部分实现源代码第六部分简要的使用说明及主要运行界面第七部分总结第八部分参考文献22操作系统课程设计第一部分概述设计任务：页面置换算法是虚拟存储管理实现的关键，通过本次课程设计理解内存页面调度的机制，在模拟实现OPT、FIFO、LRU和LFU几种经典页面置换算法的基础上，比较各种置换算法的效率及优缺点，从而了解虚拟存储实现的过程。22操作系统课程设计第二部分设计的基本概念和原理(1)．页面淘汰机制页面淘汰又称为页面置换。若请求调页程序要调进一个页面，而此时该作业所分得的主存块

3、已全部用完，则必须淘汰该作业已在主存中的一个页。这时，就产生了在诸页面中淘汰哪个页面的问题，这就是淘汰算法（或称为置换算法）。置换算法可描述为，当要索取一个页面并送入主存时，必须将该作业已在主存中的某一页面淘汰掉，用来选择淘汰哪一页的规则就叫做置换算法。(2)．各种页面置换算法的实现思想OPT算法是当要调入一新页而必须先淘汰一旧业时，所淘汰的那一页应是以后不要再用的或是以后很长时间才会用到的页。FIFO算法的实质是，总是选择在主存中居留时间最长（即最老）的一页淘汰。其理由是最先调入主存的页面，其不再被使用的可能性比最近调入主存的页的可能性大。LRU算法的实质是，当需要置换一页时，选择

4、最长时间未被使用的那一页淘汰。如果某一页被访问了，它很可能马上还要被访问；相反，如果它很长时间未曾用过，看起来在最近的未来是不大需要的。LFU即最不经常使用页置换算法，要求在页置换时置换在一定时期内引用计数最小的页，因为经常使用的页应该有一个较大的引用次数。本次设计取整个页面访问时期为计算周期，实际问题中应根据页面数量多少来确定周期。22操作系统课程设计第三部分总体设计3.1算法流程图输入页面访问序列取访问的页号查页表是否缺页否是置缺页标志flag为’*’按算法不同淘汰一页面调入所访问的页面3.2算法的简要实现方法选择置换算法，先输入所有页面号，为系统分配物理块，依次进行置换：最佳置

5、换算法（OPT）：是用一维数组page[PSIZE]存储页面号序列，memery[MSIZE]是存储装入物理块中的页面，用pflag[PSIZE]数组标记缺页中断处。数组next[MSIZE]记录物理块中对应页面的最后访问时间。每当发生缺页时，就22操作系统课程设计从物理块中找出最后访问时间最大的页面，调出该页，换入所缺的页面，然后初始化next[MSIZE]，便于下次使用。【特别声明】若物理块中的页面都不再使用，则每次都置换物理块中第一个位置的页面。先进先出置换算法（FIFO）：是用一维数组page[PSIZE]存储页面号序列，memery[MSIZE]是存储装入物理块中的页面，用

6、pflag[PSIZE]数组标记缺页中断处。采用队列的思想，总是把最先进入物理块中的页面放在第一个位置，当发生缺页时，就从队头删除一页，而从队尾加入缺页。最久未使用置换算法（LRU）：是用一维数组page[PSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面，用pflag[PSIZE]数组标记缺页中断处。总是把最长时间内未被使用的页放在最后一块，当发生缺页时，就删掉最后一页，将当前所缺页面放入第一块。最不经常使用淘汰算法（LFU）：是用一维数组page[PSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面，用pflag[PSIZE]

7、数组标记缺页中断处。用use[MSIZE]数组记录当前各页已使用次数，其中use[0]中存放使用次数最少的页的次数，当发生缺页时，就在已放入物理块的页中查找当前使用次数最少的页，将之删掉，并引入当前缺页页面。第四部分详细设计22操作系统课程设计main函数：voidmain(){inti,k,code;intmSize,pSize,page[PSIZE];system("color0A");Designer();printf("┃请按任意键继续...┃