操作系统课程设计-模拟设计页式存储管理的分配与回收

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1、武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书学号：0120910340228课程设计题目模拟设计页式存储管理的分配与回收学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术班级XX姓名XX指导教师XXX2011年01月09日22武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：XX专业班级：计算机0902班指导教师：XXX工作单位：计算机科学与技术学院题目:模拟设计页式存储管理的分配与回收初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的内存管理章节内容，了解有关虚拟存储器、页式存储管理等概念，并体会页式管理内存的分配和回收过程。2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。要求完成的主要任务

2、:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．采用页式管理方案实施内存分配和回收。能够处理以下的情形⑴能够输入给定的内存页面数，页面大小，进程的个数及每个进程的页数。⑵要求当某进程提出申请空间的大小后，显示能否满足申请，以及为该进程分配资源后内存空间的使用情况（被进程占用的页面，空闲的页面）。2．设计报告内容应说明：⑴课程设计目的与功能；⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；⑶源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）

3、从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他的其他方法（如果有，简要说明该方法）；v）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。周2、周3：完成程序调试及测试。周4、周5：验收，撰写课程设计报告。（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日22武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书模拟设计页式存储管理的分配与回收1需求分析页式管理是一种内存空间存储管理的技术，页式管理分为静态页式管理和动态页式管理。基本原理是将各进

4、程的虚拟空间划分成若干个长度相等的页(page)，页式管理把内存空间按页的大小划分成片或者页面（pageframe），然后把页式虚拟地址与内存地址建立一一对应页表，并用相应的硬件地址变换机构，来解决离散地址变换问题。页式管理采用请求调页或预调页技术实现了内外存存储器的统一管理。图1页的划分图2基本页表示例22武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书静态分页管理的第一步是为要求内存的作业或进程分配足够的页面。系统通过存储页面表、请求表以及页表来完成内存的分配工作。页表指的是内存中的一块固定存储区。页式管理时每个进程至少有一个页表。请求表指的是用来确定作业或进程的虚拟空间的各页在

5、内存中的实际对应位置；另外整个系统有一个存储页面表，其描述了物理内存空间的分配使用状况。图3请求表的示例存储页面表有两种构成方法：1、位示图法　2、空闲页面链表法模拟设计页式存储管理的分配与回收要求能够满足如下的要求:(1)输入给定的内存页面数，页面大小，进程的个数及每个进程的页数。(2)要求当某进程提出申请空间的大小后，显示能否满足申请，以及为该进程分配资源后内存空间的使用情况（被进程占用的页面，空闲的页面）。22武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书2功能设计2.1算法分析首先，请求表给出进程或作业要求的页面数。然后，由存储页面表检查是否有足够的空闲页面，如果没有，则本

6、次无法分配。如果有则首先分配设置页表，并请求表中的相应表项后，按一定的查找算法搜索出所要求的空闲页面，并将对应的页好填入页表中。图4分配页面的算法流程22武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书2.2数据结构页式管理把内存空间按页的大小划分成片或者页面,再按照一定的规律建立起页表,并通过请求表将分配内容显示出来.将页表和请求表的内容使用结构体来定义是比较方便的.//页表项结构typedefstruct_pagetableitem{pageidpagenum;//页号blockidblocknum;//块号}pgtabitem;//页表typedefpgtabitem*page

7、table;//请求表结构typedefstruct_reqtable{unsignedpid;//进程号unsignedreqpagenum;//请求页面数pagetablepgtabadr;//页表始址boolstate;//状态}reqtabitem;请求表还引入了支持快速插入和删除的list顺序容器来进行相关操作.listreqtable22武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书因为模拟设计的关系,页面的起始地址均应该为随机的数值,所以程序在设计过程中加入了随机数类的编写.class