操作系统页面置换算法_课程设计论文

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1、《操作系统》课程设计任务书题目：常用页面置换算法模拟实验学生姓名：学号：班级：题目类型：软件工程（R）指导教师：一、设计目的学生通过该题目的设计过程，掌握常用页面置换算法的原理、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、设计一个虚拟存储区和内存工作区，并使用最佳淘汰算法（OPT）、先进先出算法（FIFO）、最近最久未使用算法（LRU）计算访问命中率。（命中率＝

2、１－页面失效次数／页地址流长度）三、设计要求1、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）。2、设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。3、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。四、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

3、（带注释）；7）设计总结；8)参考文献、致谢等。2.刻制光盘一张。四、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.高等教育出版社4.曾明. Linux操作系统应用教程.陕西科学技术出版社.5.张丽芬，刘利雄.《操作系统实验教程》.清华大学出版社.6.孟静， 操作系统教程－－原理和实例分析.高等教育出版社7.周长林，计算机操作系统教程.高等教育出版社8.张尧学，计算机操作系统教程，清华大学出版社9.任满杰，操作系统原理

4、实用教程，电子工业出版社10.张坤.操作系统实验教程，清华大学出版社五、各阶段时间安排（共2周）周次日期内容地点第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周星期一~三算法设计，编程实现教室星期四~五检查程序，答辩教室2013年12月9日摘要操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源,控制程序运行改善人机界面,为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的

5、管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。在地址映射过程中，若在页面中发现所要访问的页面不再内存中，则产生缺页中断。当发生缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存，以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法（Page-ReplacementAlgorithms）。本次课程设计应用请求分页调度算法OPT、FIFO和LRU模拟页面调度算法，并提供性能比较分析功能。关键词：操作系统；页面置换算法；LRU算法；OPT算法；FIFO算法目录1绪论11.1问题的提出11.2国

6、内外研究的现状11.3设计思想12伪码算法32.1先进先出页面置换算法32.2最近最久未使用置换算法42.3最佳置换算法63函数调用关系图84运行结果95结论11参考文献12致谢13附录141绪论1.1问题的提出在存储器管理方式中，有一个特点，就是当要求作业全部装入内存才能运行。但是这样就存在两种情况：（1）有的作业很大，不能全部装入内存，致使作业无法进行。（2）有大量作业要求运行时，内存容量不足容纳所有作业，而虚拟内存技术正是在逻辑上扩充内存容量，将会解决以上两个问题。所以，可以当进程开始运行时，先将一部分程序装入内存，另一部分

7、暂时留在外存；当要执行的指令不在内存时，由系统自动完成将它们从外存调入内存的工作；当没有足够的内存空间时系统自动选择部分内存空间，将其中原有的内容交换到磁盘上，并释放这些内存空间供其它进程使用。通常，把选择换出页面的算法称为页面置换算法，模拟页面置换算法用以客观解决内存不足的矛盾。1.2国内外研究的现状1961年英国曼彻斯特大学推出了“虚拟存储”管理技术，并在ATRAS计算机上实现这一技术，70年代以后，这一技术才真正广泛使用，目前许多大型计算机均采用此技术。虚拟存储管理技术的关键在于页面置换算法的选择。1966年Belady在理

8、论上提出最优页面置换算法(OptimalReplacementAlgorithm,OPT)，此外还有先进先出置换算法(firstinputfirstoutput,FIFO)，最近最少使用页面置换算法(leastrecentlyused,LRU)，最