操作系统课程设计报告

课程设计任务书。

目录。一、课程设计目的及要求 2

二、相关知识 2

三、题目分析 3

四、概要设计 3

五、**及流程 4

六、运行结果 9

七、设计心得 10

参考文献 11

页面置换算法。

实验目的：深入掌握内存调度算法的概念原理和实现方法。

设计要求：编写程序实现：

1）先进先出页面置换算法（fifo）

2）最近最久未使用页面置换算法（lru）

3）最佳置换页面置换算法（opt）

专题：设计一个虚拟存储区和内存工作区，编程序演示以上三种算法的具体实。

现过程，并计算访问命中率。

演示页面置换的三种算法。

1 先进先出（fifo）算法。

这是最早出现的置换算法。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。该算法实现简单，只需把一个进程已调入内存的页面，按照先后次序链接成一个队列，并设置一个指针，称为替换指针，使它总指向最老的页面。

但该算法与进程实际运行的规律不相适应，因为在进程中，有些页面经常被访问，比如，含有全局变量、常用函数、例程等的页面，fifo算法并不能保证这些页面不被淘汰。

2 最近最久未使用（lru）算法。

fifo置换算法性能之所以较差，是因为它所依据的条件是各个页面调入内存的时间，而页面调入的先后并不能反映页面的使用情况。最近最久未使用（lru）的页面置换算法，是根据页面调入内存后的使用情况进行决策的。由于无法**各页将来的使用情况，只能利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似，因此，lru置换算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。

该算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间t，当须淘汰一个页面时，选择现有页面中其t值最大的，即最近最久未使用的页面予以淘汰。

3 最佳（optimal）算法。

最佳置换算法是由belady于2024年提出的一种理论上的算法。其所选择的被淘汰的页面，将是以后永不使用的，或是在最长（未来）时间内不再被访问的页面。采用最佳置换算法，通常可保证获得最低的缺页率。

但由于人们目前还无法预知一个进程在内存的若干个页面中，哪一个页面是将来最长时间内不再访问的，因而该算法时无法实现的，但可以利用该算法评价其他算法。

熟悉页面置换算法及其实现，引入计算机系统性能评价方法的概念。页面置换算法是虚拟存储管理实现的关键，通过本次课程设计理解内存页面调度的机制，在模拟实现fifo、lru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及优缺点，从而了解虚拟存储实现的过程。

4.1进入系统模块。进入登陆界面，输入内存页面数和实际页数。

int input(int x,pro p[x])

cout<<"请输入实际页数：";

dowhile(1);

4.2页面号打印模块。打印输入的页面号。

void print(pro* page1)

pro*page=new pro[y];/定义一个指针。

page=page1;

for(int i=0;i if(page[i].num==-1)

cout<<"

elsecout< cout<}

4.3菜单选择模块。选择相应的页面的置换方式，选择相应的字母，进入相应的功能。

4.4算法模块。选择相应的页面置换算法。

4.5显示输出模块。显示页面被置换的情况。

4.6缺页次数和缺页率模块。计算页面号输入的结果。

4.7退出系统模块。退出置换页面。

#include<>

#define x 40

int y;

struct pro//内存页的结构体。

int num,time;

int input(int x,pro p[x]) 输入函数，输入实际页号和实际页数。

cout<<"请输入实际页数：";

dowhile(1);

cout< for(int i=0;i

return x;//x 代表实际页面走向数。

void print(pro* page1) /打印当前内存中存放的页面。

pro*page=new pro[y];/定义一个指针。

page=page1;

for(int i=0;i if(page[i].num==-1)

cout<<"

elsecout< cout<}

int search(int z,pro*page1) /查找内存中是否存在要调入的页面。

pro*page=new pro[y];

page=page1;

for(int i=0;i return -1;

int max(pro*page1)//找出离现在时间最长的页面。

pro*page=new pro[y];

page=page1;

int z=page[0].time,i=0;

while(i

for(i=0;i if(z==page[i].time) return i;//找最长时间的下标。

return -1;

int compfu(pro*page1,int i,int t,pro p[x])/找到最久不使用的页面。

pro*page=new pro[y];

page=page1;

int count=0;

for(int j=i;j

return count;

int main()

cout<<"可用内存页面数"< cin>>y;

pro p[x];

pro*page=new pro[y];

char z;

int x=0,t=0;

float y=0;

m=input(x,p);

doint i=0;

cout<<"f:fifo页面置换"< cout<<"l:lru 页面置换"< cout<<"o:opt 页面置换"< cout<<"按其它键结束"< cin>>z;

if(z=='f') fifo页面置换。

if(z=='l') lru页面置换。

if(t==1)

if(t==2)

if(k==-1) print(page);

i++;cout<<"缺页次数："<

if(z=='o')/opt页面置换。

y=0;//记录缺页数。

while(i

if(search(p[i].num,page)>=0)i++;

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