操作系统课程设计

漳州师范学院。

内存fifo、lru页面。

置换算法设计。

姓名。学号： 080811151

系别：计算机科学与工程系

专业：计算机工程

年级08 级

指导教师。2023年5月18日。

一、课程设计项目介绍（含项目介绍及设计目的）

1.实验目的：

1.1通过这些算法的设计，深入理解虚拟存储器管理的原理；

1.2理解内存分页管理策略，以及页面与物理块之间的关系；

1.3掌握内存调页策略；

1.4理解常用的页面置换算法，如lru、fifo等置换算法，并选取lru、fifo算法模拟实现；

1.5通过统计比较算法的运行结果，了解各种置换算法的命中率高低，以加深对算法本身的认识。

2.实验项目介绍：

项目程序是用c语言实现lru、fifo页面置换算法，可运行在vc，c-free等编译环境下。本程序是在假设系统采用固定分配局部置换策略的基础上，来模拟内存的调页策略和置换算法。fifo算法主要是考虑页面进入内存的时间长短，当缺页时把进入最久的页面置换掉；lru算法以最近的过去作为最近的将来的参考，当产生缺页时，把最近最久未使用的页面置换掉。

由于两个算法的相似性，所以进行统一处理，并加以区分。

二、总体设计（含系统的总体结构、原理框图或各模块介绍等）

1.确定lru、fifo算法中的数据结构。

定义了一个结构体struct page; (pagenum为页面号码，pagetime为进入时间或者上次使用的时间) 来模拟内存的页面；

用page定义一个结构体数组p_age[10],表示可供使用的内存页面为10；定义一个整形数组int b[n]用来存放要访问的内存页面串，串的长度不要超过n，本程序n=100。

定义整形变量pagecount，num，time分别表示要申请的内存页数和要访问的内存页面串的长度；整形变量time用来表示时间，初始化为1，当p_age[i]页面进入时，p_age[i].pagetime=time++,此后每进入一个页面，或者更新一个页面，都把time赋给该内存页面的时间对象，然后自加1。页面的时间对象pagetime最大的那个页面是刚访问过或者刚进入的，pagetime最小的那个页面当产生缺页时将被替换掉；

变量misspage，missrate分别用来记录缺页数和缺页率；

变量flag用来标记要访问的页面是否在内存中，label用来标记已在内存中且pagetime最小的页面；

fifo，lru数组用来记录每一次执行算法的缺页率。

2.核心算法的实现。

申请的内存页数为pagecount,p_age[i]为内存中页面，b为输入的页面串，num为b的长度；

1)初始化内存页面。

2)fifo算法。

从i=0开始逐个调入页面，查找b页面串第i个页面是否已经存在在内存当中，如果已经存在则用flag=1来做标记，i++并开始下个循环；如果不存在则flag=0，并查找已在内存中p_age[k]页面的成员pagetime最小的页面，并用label=k标记，查找到之后用b[i] 页面替换p_age[label]，并且p_age[lable].pagetime=time++；继续循环，直到i=num，执行完之后输出缺页数和缺页率。

3)lru算法。

从i=0开始逐个调入页面，查找b页面串第i个页面是否已经存在在内存当中，如果已经存在则用flag=1来做标记，并更新该内存页面的pagetime(访问时间)对象，i++开始下个循环；如果不存在则flag=0，并查找已在内存中p_age[k]页面的成员pagetime最小的页面，并用label=k标记，查找到之后用b[i] 页面替换p_age[label], 并且p_age[lable].pagetime=time++；继续循环，直到i=num，执行完之后输出缺页数和缺页率。

3．程序结构图。

三、详细设计（含主要的数据结构、程序流程图、关键**段及注释等）y y

n y n n

ynyy程序**：

struct page用结构体模拟内存。

#include<>

void main()

page p_age[10定义一个10个页面的内存结构。

int b[100用来保存要访问的页面序列。

int pagecount,num,time,mintime,misspage;

/pagecount是要申请的内存页数，num为要访问的页面序列的长度，time变量是//用来模拟时间。

int i,j,k,option,flag,lableoption是选项，用来调用程序功能。

float missrate;

static float fifo[100]=,lru[100]=

printfn");

printf选择fifo算法请输入1n");

printf选择lru算法请输入2n");

printf缺页率统计请输入3n");

printf重新输入序列请输入4n");

printf选择退出输入5n");

printfn");

while(scanf("%d",&option))

if(option==5输入5则退出程序。

elseif(option==4输入4返回重新输入内存页数和页面序列。

elseif(option==3统计缺页率，计算平均缺页率。

missrate=0统计fifo算法的缺页率。

for(i=0;i

printf("%f ",fifo[i]);

missrate=missrate+fifo[i];

if(f==0fifo中还没有记录时。

missrate=0;

elsemissrate=missrate/f;

printf("fifo算法的平均缺页率是：%f",missrate);

missrate=0统计lru算法的缺页率。

for(i=0;i

missrate=missrate+lru[i];

printf("%f ",lru[i]);

if(l==0)

missrate=0;

elsemissrate=missrate/l;

printf("lru算法的平均缺页率是：%f",missrate);

/开始执行fifo和lru算法，两个算法类似，所以用同一个函数，并进行控制区分。

else if(option==1||option==2)

misspage=0;

time=1;

for(k=0;k

p_age[k].pagenum=-1;

p_age[k].pagetime=-1;

操作系统课程设计

操作系统课程设计

操作系统课程设计

操作系统课程设计

其他用户还读了