请求调页存诸管理系统的设计与实现

课程设计(论文)任务书

信息工程 学 院 计算机科学与技术 专业 09计2 班 一、课程设计(论文)题目 请求调页存诸管理系统的设计与实现 二、课程设计(论文)工作自 2012 年 6 月 25 日起至 2012 年 6 月 29 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 5栋 四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的

（1）使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理； （2）培养学生基本掌握程序设计的基本思路和方法； （3）使学生掌握接收系统vc环境调试； （4）培养学生分析、解决问题的能力； （5）提高学生的科技论文写作能力。

2．课程设计的任务及要求

1）基本要求：

（1）该系统的页面置换算法必须包括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页块数。

（2）系统运行时，任意输入一个页面访问序列，设定不同的页面置换算法和页块数，输出其页面淘汰的情况，计算其缺页次数和页面置换次数。

（3）系统结束后，要求比较同一个页面访问序列，在不同的页面置换算法和页块数的情况下，其产生的缺页次数和页面置换次数，并分析其原因。

2）创新要求：

在基本要求达到后，可进行创新设计。

3）课程设计论文编写要求

（1）要按照书稿的规格打印誊写毕业论文

（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、附录等 （3）毕业论文装订按学校的统一要求完成

4）答辩与评分标准：

1

根据学生完成任务的情况(必须进行系统演示)、课程设计报告书的质量和课程设计过程中的工作态度等按照40%、45%、15%加权综合打分。成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。不及格者需重新做课程设计。

5）参考文献：

【1】 汤小丹，梁红兵等. 计算机操作系统(第3版). 西安电子科技大学出版社 2011 【2】汤小丹，梁红兵等. 计算机操作系统(第3版) 习题解答与实验指导. 西安电子科技大

学出版社.2011

【3】谭浩强. C语言程序设计教程. 高等教育出版社,2009 【4】网络资源 6）课程设计进度安排

内容 天数 地点 构思及收集资料 2 图书馆 组装与调试 2 实验室 撰写论文 1 图书馆、实验室

学生签名：

年 月 日

课程设计(论文)评审意见

（1）完成原理分析（20分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （2）设计分析 （30分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （3）完成调试 （30分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （4）回答问题 （20分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （5）格式规范性及考勤是否降等级：是（ ）、否（ ）

评阅人： 职称：

年 月 日

2

摘要： 关于操作系统的内存管理，如何节省利用容量不大的内存为最多的进程提供资源，一直是研究的重要方向。在研究过程中产生了多个算法，在此次课程设计中我们主要涉及的是先进先出算法FIFO和最近最久未使用算法LRU。为了实现FIFO功能我们采用一个替换指针，利用它指向最老页面（最先进入内存的页面）；而要实现LRU算法功能我们也要使用两个变量用来贮存查找当前页中的值对应的最近位置的信息和找出位置最远的那个页面的信息。除此之外我们还用C库的srand的函数来产生随机页面引用串序列。

Abstract: the operating system memory management, how to save the limited capacity of memory for most processes provide resources, has been an important research direction. In the course of the study yielded a number of algorithms, in the course of our design is mainly related to the FIFO algorithm FIFO and most recently used algorithm LRU. In order to realize FIFO function we use a replacement pointer, it points to the old page ( the first page into memory ); and to realize LRU algorithm functions we will use two variables to store search the current page value corresponding to the nearest position information and find the position farthest from the pages of information. In addition we also used C library srand functions to generate random page-reference string sequence.

关键字：内存、FIFO、LRU、页面置换

Keywords: memory, FIFO, LRU, page replacement

3

目录

一、总体概述 ................................................................................................................................... 5

1.1 设计目的 ............................................................................................................................ 5 1.2 设计题目及内容 ................................................................................................................ 5 1.3 设计要求 ............................................................................................................................ 5 1.4 设计环境及同组人员 ........................................................................................................ 5 二、置换算法及调页原理描述 ....................................................................................................... 6

2.1 先进先出（FIFO） ........................................................................................................... 6 2.2 最近最久未使用（LRU） ................................................................................................ 6 2.3 调页策略 ............................................................................................................................ 6 三、设计过程 ................................................................................................................................... 6

3.1概要设计 ............................................................................................................................. 6

3.1.1 问题概述 ................................................................................................................. 6 3.1.2 内容分析 ................................................................................................................. 7 3.1.3 整体流程图及页面置换流程图 ............................................................................. 7 3.2 详细设计1 ......................................................................................................................... 8

3.2.1 模块设计 ................................................................................................................. 8 3.2.2 数据定义 ................................................................................................................. 9 3.3 程序函数介绍(详细设计2) .............................................................................................. 9

3.3.1 初始化init()函数 .................................................................................................... 9 3.3.2 输出打印print()函数 ............................................................................................ 10 3.3.3 查找页面是否已存在search()函数 ................................................................... 10 3.3.4 重复操作again()函数 .......................................................................................... 11 3.3.5 FIFO（）函数 .................................................................................................... 11 3.3.6 最近最久未使用LRU（）函数 .......................................................................... 12 3.3.7 菜单menu()设计 .................................................................................................. 13 3.4 随机数产生机理 .............................................................................................................. 14 四、调试与运行结果及存在的主要问题 ..................................................................................... 14

4.1 调试 .................................................................................................................................. 14 4.2 运行如果及分析 .............................................................................................................. 14

4.2.1 FIFO运行结果（不同的内存容量下相同的访问串序列） .............................. 14 4.2.2 LRU运行结果（相同的内存容量下不同的访问串序列） ............................... 15 4.2.3结果分析 ................................................................................................................ 16 4.3 主要问题 .......................................................................................................................... 16 五、 小结....................................................................................................................................... 17

4