操作系统课程设计实验报告模板

1、操作系统课程设计实验报告书题 目：页面置换算法之先进先出题目编号：18院 系：信息科学与技术学院班 级：12级1班小组成员：组长：张海洋学号：12051004组员：李奔学号：120510052014-12-31目 录文档编辑结束后，请在下面目录位置点击右键，选择列表中“更新域”“更新整个目录”此处注释在最后提交文档时请点击右键删除批注。Ps：下列文档中格式已经调整，请直接将内容添加在各个标题后。尽量不要调整格式。一、课程设计任务划分1二、基本原理2（一）页面置换算法定义（二）所使用的算法 （三）设计思想三、基本思路3（一）流程图（二）变量（三）所用函数四、调试及实验结果4五、个人体会

2、5一、课程设计任务划分 （此处编辑小组成员的具体分工）成员具体分工张海洋设计项目流程程序合并实验报告书书写李奔程序调试网上搜索程序资料心得体会二、基本原理（题目所涉及课程内容，用到了那种算法，该算法的基本原理是什么？500字以上，可加页，下同）（一）页面置换算法定义在地址映射过程中，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。  （二）所使用的算法   1) 最佳置换算法(OPT)：将以后永不使用的

3、或许是在最 长(未来)时间内 不再被访问的页面换出。 2) 先进先出算法(FIFO)：淘汰最先进入内存的页面，即 选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。 3) 最近最久未使用算法(LRU)：淘汰最近最久未被使用 的页面。（三）设计思想 选择置换算法，先输入所有页面号，为系统分配物理块，依次进行置换：OPT基本思想： 是用一维数组pagepSIZE存储页面号序列，memerymSIZE是存储装入物理块中的页面。数组nextmSIZE记录物理块中对应页面的最后访问时间。每当发生缺页时，就从物理块中找出最后访问时间最大的页面，调出该页，换入所缺的页面。FIFO基本思想：是用队列存储内存中的页面，队

4、列的特点是先进先出，与该算法是一致的，所以每当发生缺页时，就从队头删除一页，而从队尾加入缺页。或者借助辅助数组timemSIZE记录物理块中对应页面的进入时间，每次需要置换时换出进入时间最小的页面。LRU基本思想：是用一维数组pagepSIZE存储页面号序列，memerymSIZE是存储装入物理块中的页面。数组flag10标记页面的访问时间。每当使用页面时，刷新访问时间。发生缺页时，就从物理块中页面标记最小的一页，调出该页，换入所缺的页面。三、基本思路（源代码中定义了哪些变量，用到了哪些函数，画出流程图） 总的流程图将页号放入物理块中，编号加1引用串编号大于物理块数?载入页号序列，从第0个得到

5、页号开始页号在物理块中?根据选择的置换算法完成置换页号序列载完?结束是否是是是是源代码实验环境：vc+，编程语言：c语言#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*全局变量*/int mSIZE; /*物理块数*/int pSIZE; /*页面号引用串个数*/static int memery10=0; /*物理块中的页号*/static int page100=0; /*页面号引用串*/static int temp10010=0; /*辅助数组*/*置换算法函数*/void FIFO();void LRU();void OPT();

6、/*辅助函数*/void print(unsigned int t);void designBy();void download();void mDelay(unsigned int Delay);/*主函数*/void main() int i,k,code;system("color 0A");designBy();printf("请按任意键进行初始化操作. n");printf("n");printf(" >>>");getch();system("cls");syste

7、m("color 0B");printf("请输入物理块的个数(M<=10)：");scanf("%d",&mSIZE);printf("请输入页面号引用串的个数(P<=100)：");scanf("%d",&pSIZE);puts("请依次输入页面号引用串(连续输入，无需隔开)：");for(i=0;i<pSIZE;i+) scanf("%1d",&pagei);download();system("c

8、ls");system("color 0E"); do puts("输入的页面号引用串为：");for(k=0;k<=(pSIZE-1)/20;k+)for(i=20*k;(i<pSIZE)&&(i<20*(k+1);i+)if(i+1)%20=0)|(i+1)%20)&&(i=pSIZE-1)printf("%dn",pagei);elseprintf("%d ",pagei);printf("* * * * * * * * * * * * *

9、 * * * * * * * * * *n"); printf("* 请选择页面置换算法：ttt *n");printf("* - *n"); printf("* 1.先进先出(FIFO) 2.最近最久未使用(LRU) *n");printf("* 3.最佳(OPT) 4.退出 *n");printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *n"); printf("请选择操作： bb"); scanf("

10、;%d",&code); switch(code) case 1: FIFO(); break; case 2: LRU(); break; case 3: OPT(); break; case 4:system("cls");system("color 0A");designBy(); /*显示设计者信息后退出*/printf("谢谢使用页面置换算法演示器! n");printf("n"); exit(0);default:printf("输入错误，请重新输入："); pri

11、ntf("按任意键重新选择置换算法：>>>");getch();system("cls"); while (code!=4);getch();/*载入数据*/void download()int i;system("color 0D");printf("n");printf("正在载入数据，请稍候 !n");printf("n");printf("Loading.n");printf(" O");for(i=0;i&l

12、t;51;i+)printf("b");for(i=0;i<50;i+)mDelay(pSIZE+mSIZE)/2);printf(">");printf("nFinish.n载入成功，按任意键进入置换算法选择界面：>>>");getch();/*设置延迟*/void mDelay(unsigned int Delay) unsigned int i; for(;Delay>0;Delay-) for(i=0;i<124;i+) printf(" b"); /*显示设计者信

13、息*/ void designBy()printf("n");printf(" 页面置换算法 n");printf(" 12级1班 n");printf(" 姓名：张海洋，李奔 n");printf("n");void print(unsigned int t)int i,j,k,l;int flag;for(k=0;k<=(pSIZE-1)/20;k+)for(i=20*k;(i<pSIZE)&&(i<20*(k+1);i+)if(i+1)%20=0)|(i+

14、1)%20)&&(i=pSIZE-1)printf("%dn",pagei);elseprintf("%d ",pagei);for(j=0;j<mSIZE;j+)for(i=20*k;(i<mSIZE+20*k)&&(i<pSIZE);i+)if(i>=j)printf(" |%d|",tempij);elseprintf(" | |");for(i=mSIZE+20*k;(i<pSIZE)&&(i<20*(k+1);i+)for

15、(flag=0,l=0;l<mSIZE;l+)if(tempil=tempi-1l)flag+;if(flag=mSIZE)/*页面在物理块中*/printf(" ");elseprintf(" |%d|",tempij);/*每行显示20个*/if(i%20=0)continue;printf("n");printf("-n");printf("缺页次数：%dtt",t+mSIZE);printf("缺页率：%d/%dn",t+mSIZE,pSIZE);printf(

16、"置换次数：%dtt",t);printf("访问命中率：%d%n",(pSIZE-(t+mSIZE)*100/pSIZE);printf("-n");/*计算过程延迟*/void compute()int i;printf("正在进行相关计算，请稍候");for(i=1;i<20;i+)mDelay(15);if(i%4=0)printf("bbbbbb bbbbbb");elseprintf("");for(i=0;i+<30;printf("b&q

17、uot;);for(i=0;i+<30;printf(" ");for(i=0;i+<30;printf("b");/*先进先出页面置换算法*/void FIFO() int memery10=0; int time10=0; /*记录进入物理块的时间*/ int i,j,k,m; int max=0; /*记录换出页*/ int count=0; /*记录置换次数*/*前mSIZE个数直接放入*/ for(i=0;i<mSIZE;i+) memeryi=pagei; timei=i; for(j=0;j<mSIZE;j+)tem

18、pij=memeryj; for(i=mSIZE;i<pSIZE;i+) /*判断新页面号是否在物理块中*/ for(j=0,k=0;j<mSIZE;j+) if(memeryj!=pagei) k+; if(k=mSIZE) /*如果不在物理块中*/ count+;/*计算换出页*/ max=time0<time1?0:1;for(m=2;m<mSIZE;m+)if(timem<timemax)max=m; memerymax=pagei; timemax=i; /*记录该页进入物理块的时间*/ for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=meme

19、ryj; else for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=memeryj; compute();print(count);/*最近最久未使用置换算法*/void LRU() int memery10=0; int flag10=0; /*记录页面的访问时间*/ int i,j,k,m; int max=0; /*记录换出页*/ int count=0; /*记录置换次数*/*前mSIZE个数直接放入*/ for(i=0;i<mSIZE;i+) memeryi=pagei; flagi=i; for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=memeryj; f

20、or(i=mSIZE;i<pSIZE;i+) /*判断新页面号是否在物理块中*/ for(j=0,k=0;j<mSIZE;j+) if(memeryj!=pagei) k+; else flagj=i; /*刷新该页的访问时间*/ if(k=mSIZE) /*如果不在物理块中*/ count+;/*计算换出页*/ max=flag0<flag1?0:1;for(m=2;m<mSIZE;m+)if(flagm<flagmax)max=m; memerymax=pagei; flagmax=i; /*记录该页的访问时间*/ for(j=0;j<mSIZE;j+)

21、tempij=memeryj; else for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=memeryj; compute();print(count);/*最佳置换算法*/void OPT() int memery10=0; int next10=0; /*记录下一次访问时间*/ int i,j,k,l,m; int max; /*记录换出页*/ int count=0; /*记录置换次数*/*前mSIZE个数直接放入*/ for(i=0;i<mSIZE;i+) memeryi=pagei; for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=memeryj; for(

22、i=mSIZE;i<pSIZE;i+) /*判断新页面号是否在物理块中*/ for(j=0,k=0;j<mSIZE;j+) if(memeryj!=pagei) k+; if(k=mSIZE) /*如果不在物理块中*/ count+;/*得到物理快中各页下一次访问时间*/for(m=0;m<mSIZE;m+)for(l=i+1;l<pSIZE;l+)if(memerym=pagel)break;nextm=l;/*计算换出页*/max=next0>=next1?0:1;for(m=2;m<mSIZE;m+)if(nextm>nextmax)max=m;/*下一次访问时间都为pSIZE,则置换物理块中第一个*/memerymax=pagei;for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=memeryj; else for(j=0;j<mSIZE;j+)tempij=memeryj; compute();print(count);四、调试及实验结果（此处放源代码编辑执行后截图，可多张图片）第一组数据：1.运行