操作系統(tǒng)大作業(yè)(含課程設(shè)計)

“計算機操作系統(tǒng)”課程設(shè)計大作業(yè)一、題目:頁面置換算法模擬實驗二、目的分別采用最佳(Optimal)置換算法、先進(jìn)先出(FIFO)頁面置換算法和最近最少使用(LRU)置換算法對用戶輸入的頁面號請求序列進(jìn)行淘汰和置換，從而加深對頁面置換算法的理解。三、內(nèi)容和要求請用C/C++語言編一個頁面置換算法模擬程序。用戶通過鍵盤輸入分配的物理內(nèi)存總塊數(shù)，再輸入用戶邏輯頁面號請求序列，然后分別采用最佳(Optimal)置換算法、先進(jìn)先出(FIFO)頁面置換算法和最近最少使用(LRU)置換算法三種算法對頁面請求序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后按照課本P150頁圖4-26的置換圖格式輸出每次頁面請求后各物理塊內(nèi)存放的虛頁號，并算出每種算法的缺頁次數(shù)。最后評價三種頁面置換算法的優(yōu)缺點。三種頁面置換算法的思想可參考教材P149-P152頁。假設(shè)頁面號請求序列為4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，當(dāng)分配給某進(jìn)程的物理塊數(shù)分別為3塊和4塊時，試用自己編寫的模擬程序進(jìn)行頁面轉(zhuǎn)換并輸出置換圖和缺頁次數(shù)。四、提交內(nèi)容本大作業(yè)每個人必須單獨完成，大作業(yè)以WORD附件形式提交。最后需提交的內(nèi)容包括：算法算法思路及流程圖、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說明、源程序（關(guān)鍵代碼需要注釋說明）、運行結(jié)果截圖、心得體會及總結(jié)。大作業(yè)嚴(yán)禁抄襲。發(fā)現(xiàn)抄襲一律以不及格論。請大家嚴(yán)格按照大作業(yè)題目來編寫程序，不要上交以前布置的大作業(yè)。如果提交的大作業(yè)題目與本文檔要求不符，成績一律為不及格。請大家按時在網(wǎng)院網(wǎng)上系統(tǒng)里提交大作業(yè)，過了規(guī)定時間將無法再補交大作業(yè)。答：一、思路頁面置換算法：當(dāng)CPU接收到缺頁中斷信號，中斷處理程序先保存現(xiàn)場，分析中斷原因，轉(zhuǎn)入缺頁中斷處理程序。該程序通過查找頁表，得到該頁所在外存的物理塊號。熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令，練習(xí)并掌握UNIX提供的vi編輯器來編譯C程序，學(xué)會利用gcc、gdb編譯、調(diào)試C程序，學(xué)會如何把學(xué)到的知識用于解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生！二、各模塊的偽碼算法（1）先進(jìn)先出算法偽碼算法voidfifo()//先進(jìn)先出算法{ inti=2,m,j; queye=1; a[1][0]=a[0][0]; for(j=1;j<20;j++) { if(i>3)i=1; if(find(j)=='F')//調(diào)用查找函數(shù) { a[i][j]=a[0][j]; for(m=1;m<4;m++) { if(m!=i)a[m][j]=a[m][j-1];} queye=queye+1; i=i+1; } else { a[1][j]=a[1][j-1]; a[2][j]=a[2][j-1]; a[3][j]=a[3][j-1]; return('F');}（2）OPT置換算法偽碼算法voidopt()//OPT置換算法{ inti,j,m,t; a[1][0]=a[0][0]; for(j=1;j<3;j++) { for(i=1;i<j+2;i++) { if((i-j)==1) a[i][j]=a[0][j]; else a[i][j]=a[i][j-1]; } }intfindo(intj)//查找OPT的函數(shù){ if(a[1][j-1]==a[0][m])x=m; if(a[2][j-1]==a[0][m])y=m; if(a[3][j-1]==a[0][m])z=m; } //max=x; t=1; if(y>x&&y>z)t=2; if(z>x&&z>y)t=3; return(t);}（3）LRu置換算法偽碼算法voidlru()//LRu置換算法{ intu,j,i;intk;a[1][0]=a[0][0]; //a[1][1]=a[0][0]; for(j=1;j<3;j++) { for(i=1;i<j+2;i++) { if((i-j)==1) a[i][j]=a[0][j]; else a[i][j]=a[i][j-1]; } } queye=3; for(j=3;j<20;j++) { if(find(j)=='T')//調(diào)用查找函數(shù) { } a[3][j]=a[0][j]; intl(intj)//查找要替換的位置{ if(a[0][j]==a[1][j-1])return(1); if(a[0][j]==a[2][j-1])return(2); if(a[0][j]==a[3][j-1])return(3);}3、函數(shù)的調(diào)用關(guān)系圖Voidfifo()函數(shù)流程圖：

Char

find()函數(shù)流程圖：

Void

opt()流程圖：

int

findo()流程圖：

Void

lru()流程圖：

Int

l()流程圖：

4、測試請求頁式存儲管理中常用頁面置換算法運行結(jié)果部分源程序代碼：#include"stdio.h"charfind(intj);intfindo(intj);intl(intj);intqueye;doublequeyelu;charz='%';chara[4][20]={'7','0','1','2','0','3','0','4','2','3','0','3','2','1','2','0','1','7','0','1'};//chara[][];voidfifo()//先進(jìn)先出算法{inti=2,m,j; queye=1; a[1][0]=a[0][0]; for(j=1;j<20;j++) { if(i>3)i=1; if(find(j)=='F')//調(diào)用查找函數(shù) { a[i][j]=a[0][j]; for(m=1;m<4;m++) { if(m!=i)a[m][j]=a[m][j-1];} queye=queye+1; i=i+1; } else { a[1][j]=a[1][j-1]; a[2][j]=a[2][j-1]; a[3][j]=a[3][j-1]; } } for(i=0;i<4;i++)//輸出序列 { for(j=0;j<20;j++)體會與自我評價

這次操作系統(tǒng)課程設(shè)計，讓我們對操作系統(tǒng)有了更深的認(rèn)識，首先操作系統(tǒng)是一管理電腦硬件與軟件資源的程序，同時也是計算機系統(tǒng)內(nèi)核與基石。在進(jìn)程運行過程中，若其訪問的頁面不在內(nèi)存而需把它們調(diào)入內(nèi)存，但內(nèi)存以無空閑空間時，為了保證該進(jìn)程能正常的運行，系統(tǒng)必須從內(nèi)存中調(diào)出一