操作系统课程设计说明书-基于Linux的模拟存储器管理的设计与实现

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学院、系：软件学院专业软件工程设计题目：基于Linux的模拟存储器管理的设计与实现1.需求分析软件设计功能：模拟内存及外存的分配，手动输入得到进程调度序列，根据页面置换算法的选择进行相应的页面置换操作，以图表的形式在屏幕上输出各进程页面置换过程并且显示出相应页面置换算法的缺页率及置换率，通过缺页率及置换率的对比看出各算法的优劣。软件设计的目的：存储器管理是操作系统的重要功能之一，其中的页面置换算法是虚拟存储管理实现的关键，通过本次实验理解内存页面调度的机制，在模拟实现FIFO、LRU、NRU和OPT几种经典页面置换算法的基础上，比较各种置换算法的效率和优缺点，从而了解虚拟存储实现的过程。软件设计的任务：模拟实现四种经典页面置换算法，在屏幕上输出各进程页面置换过程，每种页面置换算法的缺页率和置换率，对比各算法的优劣。最终获得的成果：课程设计任务书，课程设计说明书

以及模拟存储器管理系统软件。2.总体设计2.1当运行程序时，程序提示用户输入数据，当用户按照其输入数据后就对数据进行分析，分析其属于哪个进程，然后再选择算法，对其进行运算。构件图：存储器管理程序存储器管理程序OPT算OPT算法模块NUR算法模块LRU算法模块FIFO算法模块2.2主要函数有： 2.21：所有算法都会用到的函数有：（1）init()：初始化（2）getSequ()：用于取得从控制台输入的序列（3）destroySequ():初始化序列数组（4）intclassifyPageDetail(intpageValue)：判断页号为pageValue的页属于哪个进程（5）setResult()：求得缺页率与置换率（6）selectType():选择操作的函数2.22：各算法中的函数： 主要就是些数据的添加、删除、修改以及判断的一些基本函数与各算法实现其特定功能的函数，这些由小组中分配到任务的人自行制定需要的函数。2.23：输出函数（1）printSequ()：输出之前输入的调度序列（2）print1()：输出各进程的调度序列及缺页率置换率（3）printComInfo()：输出各种算法的比较信息（4）paintMian()：输出主界面3.详细设计3.1详细设计思想先进先出（FIFO）：该算法总是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。该算法需要把一个进程已调入内存的页面，按先后次序连接成一个队列，并设置一个指针，称替换指针，使它总是指向最老的页面。3.2核心代码//FIFO队列typedefstructQNode{ intaddr;//存储在外存中的地址 structQNode*next;}QNode,*QueuePtr;//FIFO函数voidfifo(){ intflag;//用于指定页面属于的进程1A2B3C inti; printf("页面置换过程：\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程序运行结果初始界面：输入页面调度顺序：（1~44之间的数中间用空格隔开，输入其他并回车表示输入完毕）：页面置换过程及结果：4.心得体会本次课程设计在linux环境下用c语言完成，不仅用到了操作系统知识，还用了数据结构，更加熟练的掌握了页面置换算法。开始我一味的进行调试，急切的想侥幸调试出来，但由于没有进行深入的考虑，我调试了很久都没没有成功，我仔细的分析题目，分析材料，在原有的基础上我进行了改正，我最后还是调试成功了，还是经过了一翻努力，这次操作系统课程设计，不仅让我对操作系统这门课程有了