操作系統(tǒng)課程設(shè)計說明書-基于Linux的模擬存儲器管理的設(shè)計與實現(xiàn)

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學(xué)院、系：軟件學(xué)院專業(yè)軟件工程設(shè)計題目：基于Linux的模擬存儲器管理的設(shè)計與實現(xiàn)1.需求分析軟件設(shè)計功能：模擬內(nèi)存及外存的分配，手動輸入得到進程調(diào)度序列，根據(jù)頁面置換算法的選擇進行相應(yīng)的頁面置換操作，以圖表的形式在屏幕上輸出各進程頁面置換過程并且顯示出相應(yīng)頁面置換算法的缺頁率及置換率，通過缺頁率及置換率的對比看出各算法的優(yōu)劣。軟件設(shè)計的目的：存儲器管理是操作系統(tǒng)的重要功能之一，其中的頁面置換算法是虛擬存儲管理實現(xiàn)的關(guān)鍵，通過本次實驗理解內(nèi)存頁面調(diào)度的機制，在模擬實現(xiàn)FIFO、LRU、NRU和OPT幾種經(jīng)典頁面置換算法的基礎(chǔ)上，比較各種置換算法的效率和優(yōu)缺點，從而了解虛擬存儲實現(xiàn)的過程。軟件設(shè)計的任務(wù)：模擬實現(xiàn)四種經(jīng)典頁面置換算法，在屏幕上輸出各進程頁面置換過程，每種頁面置換算法的缺頁率和置換率，對比各算法的優(yōu)劣。最終獲得的成果：課程設(shè)計任務(wù)書，課程設(shè)計說明書

以及模擬存儲器管理系統(tǒng)軟件。2.總體設(shè)計2.1當(dāng)運行程序時，程序提示用戶輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶按照其輸入數(shù)據(jù)后就對數(shù)據(jù)進行分析，分析其屬于哪個進程，然后再選擇算法，對其進行運算。構(gòu)件圖：存儲器管理程序存儲器管理程序OPT算OPT算法模塊NUR算法模塊LRU算法模塊FIFO算法模塊2.2主要函數(shù)有： 2.21：所有算法都會用到的函數(shù)有：（1）init()：初始化（2）getSequ()：用于取得從控制臺輸入的序列（3）destroySequ():初始化序列數(shù)組（4）intclassifyPageDetail(intpageValue)：判斷頁號為pageValue的頁屬于哪個進程（5）setResult()：求得缺頁率與置換率（6）selectType():選擇操作的函數(shù)2.22：各算法中的函數(shù)： 主要就是些數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改以及判斷的一些基本函數(shù)與各算法實現(xiàn)其特定功能的函數(shù)，這些由小組中分配到任務(wù)的人自行制定需要的函數(shù)。2.23：輸出函數(shù)（1）printSequ()：輸出之前輸入的調(diào)度序列（2）print1()：輸出各進程的調(diào)度序列及缺頁率置換率（3）printComInfo()：輸出各種算法的比較信息（4）paintMian()：輸出主界面3.詳細(xì)設(shè)計3.1詳細(xì)設(shè)計思想先進先出（FIFO）：該算法總是淘汰最先進入內(nèi)存的頁面，即選擇在內(nèi)存中駐留時間最久的頁面予以淘汰。該算法需要把一個進程已調(diào)入內(nèi)存的頁面，按先后次序連接成一個隊列，并設(shè)置一個指針，稱替換指針，使它總是指向最老的頁面。3.2核心代碼//FIFO隊列typedefstructQNode{ intaddr;//存儲在外存中的地址 structQNode*next;}QNode,*QueuePtr;//FIFO函數(shù)voidfifo(){ intflag;//用于指定頁面屬于的進程1A2B3C inti; printf("頁面置換過程：\n"); for(i=0;i<step;i++) { intm=controlSequ[i]; flag=classifyPageDetail(m); switch(flag) { case1: printf("\nA:"); coreOfFifo(m,&pro1); break; case2: printf("\nB:"); coreOfFifo(m,&pro2); break; case3: printf("\nC:"); coreOfFifo(m,&pro3); break; } } getResult(pro1.m,pro2.m,pro3.m);}3.3程序運行結(jié)果初始界面：輸入頁面調(diào)度順序：（1~44之間的數(shù)中間用空格隔開，輸入其他并回車表示輸入完畢）：頁面置換過程及結(jié)果：4.心得體會本次課程設(shè)計在linux環(huán)境下用c語言完成，不僅用到了操作系統(tǒng)知識，還用了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，更加熟練的掌握了頁面置換算法。開始我一味的進行調(diào)試，急切的想僥幸調(diào)試出來，但由于沒有進行深入的考慮，我調(diào)試了很久都沒沒有成功，我仔細(xì)的分析題目，分析材料，在原有的基礎(chǔ)上我進行了改正，我最后還是調(diào)試成功了，還是經(jīng)過了一翻努力，這次操作系統(tǒng)課程設(shè)計，不僅讓我對操作系統(tǒng)這門課程有了