操作系统课程设计任务书模板.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流操作系统课程设计任务书模板.精品文档.莈蒅羁膅芄蒄蚀羇膀 根据个人所选题目，修改题目课程设计(论文)任务书 信息工程 学院 计算机科学与技术 专业 10计算机（1） 班 (1) 一、课程设计(论文)题目请求调页存储管理系统的设计与实现 二、课程设计(论文)工作自 2012 年 12 月 24 日起至 2012 年 12 月 28 日止。三、课程设计(论文) 地点: 5#204 根据个人所选题目，调整这部分内容四、课程设计(论文)内容要求：1本课程设计的目的（1）通过模拟实现请求页式存储管理的几种基本页面置换算法，了解虚拟储技术的特点。（2）通

2、过对页面、页表、地址转换和页面置换过程的模拟，加深对请求调页系统的原理 和实现过程的理解。（3）掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种基本页面置换算法的基本思想和实现过程，并比较它们的效率。（4）为配合计算机操作系统课程的教学，通过学习操作系统原理和模拟操作系统的功能实现，使学生能更深刻地领会操作系统工作原理和理解操作系统的实现方法，并可根据个人所选题目，修改这部分内容练习程序设计。 2课程设计的任务及要求1）基本要求：根据请求调页存储管理方式的相关原理，用VC编程模拟实现一个请求调页存储管理系统，该系统的页面置换算法必须包括先进先出页面淘汰算法（FIFO）、最近最少使用LRU 页面淘汰算法。同时

3、系统可以随意设置当前分配给作业的页块数。系统运行时，任意输入一个页面访问序列，设定不同的页面置换算法和页块数，输出其页面淘汰的情况，计算其缺页次数和页面置换次数。系统结束后，要求比较同一个页面访问序列，在不同的页面置换算法和页块数的情况下其产生的缺页次数和页面置换次数，并分析其原因。2）课程设计论文编写要求（1）要按照书稿的规格打印誊写毕业论文（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等（3）课程设计报告装订按学校的统一要求完成3）答辩与评分标准： （1）完成原理分析：20分； （2）完成设计过程：30分； （3）完成调试：30分；（4）回答问题：20分。根据个人情况，调整这里

4、的内容4）参考文献：（1）汤子瀛计算机操作系统（第三版）西安电子科技大学出版社 2007（2）张尧学 史美林 计算机操作系统教程实验指导 清华大学出版社 2000（3）（根据个人情况可再加参考文献）5）课程设计进度安排内容 天数地点构思及收集资料 1图书馆程序实现与调试 2实验室撰写论文 2图书馆、实验室学生签名： 2012 年 12月 30 日课程设计(论文)评审意见（1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （2）设计分析（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （3）完成调试（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）回答问题（

5、20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（）评阅人： 职称： 副教授 2012 年 12 月 30 日目 录一、 操作系统课程设计1、 操作系统课程设计宗旨2、 课程目的二、 页面置换算法1、 目的2、 背景3、 常见的页面置换算法4、 设计思想三、 页面置换算法流程图1、页面置换算法实现流程图四、 页面置换算法代码运行结果1、 采用随机数产生结果2、 采用自定义页面信息产生结果五、 进程调度算法实现1、 目的2、 设计思想3、 可行性分析六、 进程调度算法流程图1、主流程图七、 进程调度算法执行结果1、 先来先服务算法2、 优先级算法八

6、、 页面置换算法源代码一、操作系统课程设计1、 操作系统课程设计宗旨为了更好的帮助我们同学进一步加深对计算机操作系统的掌握与理解，学校给计本班开设了操作系统这门课程。帮助我们进一步了解并巩固了计算机操作系统的一些有关进程调度，页面置换，文件处理等方面的知识。2、 课程目的利用简单的数据结构，模拟操作系统中的一些有关文件操作，进程调度，页面置换。二、页面置换算法实现1、 目的利用简单的数据结构，模拟实现操作系统中的页面置换机制1、用C语言编写OPT、FIFO、LRU三种置换算法。2、熟悉内存分页管理策略。3、了解页面置换的算法。4、掌握一般常用的调度算法。5、根据方案使算法得以模拟实现。6、锻炼

7、知识的运用能力和实践能力。2、 背景在操作系统当中，在进程运行过程中，若其访问的页面不在内存中而需把他们调入内存，但内存已无空闲空间时，为了保证该进程能够正常的运行，系统必须从内存中调出一页程序或数据送到磁盘的兑换区中，但是应该是哪个页面被调出，需根据一定的算法来确定。通常，我们把这一类的算法称为“页面置换算法”，页面置换算法执行效率的高低，往往直接影响到操作系统的性能。3、 常见页面置换算法1、 先进先出算法（FIFO）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长的页面换出，该算法实现简单。2、 最近最久未使用（LRU）最近最久未使用的置换算法，是根据

8、页面调入内存后的使用情况却决策的，由于无法预测个页面将来的使用情况，只能根据“最近的过去”作为“最近的将来”的近似，因此，最近最久未使用（LRU）算法是选择最近的最久未使用的页面予以淘汰。3、 最佳置换算法（OPT）最佳置换算法是可以说的一种理想的页面置换算法，其所淘汰的页面是将来不会被使用的或者是在最长的未来不会被使用的页面。采用最佳置换算法，可以获得最小的缺页率4、 设计思想1、 最佳置换算法(OPT)用数组Temppages存储当前物理块中页面信息，数组TimeArry存储当前在物理块中的页面的获得内存时的时间，当页面不在内存中时，根据当前已获得物理块数的页面在所有的页面当中将来不在请求

9、内存或者很少请求内存的情况进行置换2、 先进先出算法(FIFO)用数组Temppages存储当前物理块中页面信息，变量temp记录内存中物理块页面置换状态，每进行一次置换，页面置换状态变化，便于下一次的置换。3、 最近最久未使用算法(LRU)用数组Temppages存储当前物理块中页面信息，数组TimeArry存储当前在物理块中的页面的获得内存时的时间，当页面不在内存中时，选择TimeArry数组中值最小并且对应物理块中的页面进行置换。三、页面置换算法流程图1、页面置换算法实现流程图 四、页面置换算法代码运行结果1、 采用随机数产生的结果 2、采用自定义页面信息产生结果自定义页面数为：20 物

10、理块数为：3页面序列为：7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1 八、页面淘汰算法源代码#include #include #include #define M_size 100int pageNum = 0;/全局变量页面数int pagesM_size;/存储页号int TemppagesM_size;/辅助数组int TimeArryM_size;/记录页在内存中的时间int method;/产生结果的方法int AlgorithmStyle; /辅助变量，用于选择算法类型int Block;/记录物理块数int start;/辅助变量void In

11、ition()/初始化函数int i;int t = time(NULL);/产生随机数种子srand(t);/用t初始化随机数种子pageNum = rand()%10+8;/随机产生4-14之内的整数，保证页面数在4-14之内for(i = 0 ; i pageNum ; i+)pagesi = rand()%10+1;/初始化页号，初始值在1-10之内Block = 4;/初始化物理块数位3void printDefaltResult()/缺省参数显示int i;printf(缺省页面数为: %dn,pageNum);printf(缺省页号分别为: );for(i = 0 ; i pag

12、eNum ; i+)printf(%d ,pagesi);printf(n);printf(可用物理块数为: %dn,Block);printf(按任意键继续:);getchar();void PrintCustomInfo()/显示用户自定义参数int i;printf(自定义页面数为: %dn,pageNum);printf(自定义页号分别为: );for(i = 0 ; i pageNum ; i+)printf(%d ,pagesi);printf(n);printf(可用物理块数为: %dn,Block);printf(按任意键继续:n);getchar();void printUs

13、erInfo()/显示个人信息system(color 0D);printf(n);printf( 课程设计最终稿：页面置换算法 n);printf( 学号：20110610040101/07 n);printf( 班级： 11计算机 n);printf( 姓名：东小颖 n);printf(n);printf(按任意键开始操作:);getchar();system(cls);system(color 0B);void ChioceDealmethod()/选择解决问题的方法“1”选择缺省值，“2”选择自定义值printf(n);printf(使用默认值产生结果请选择：1，自定义页数和页号请选择

14、：2. n);printf(n);scanf(%d,&method);system(color 0F);void PrintNotWithoutPages()/显示一定不用换页的部分start = Block;int i,j,k=0,key = 0;for(i = 0 ; i start ; i+)int flag = 0;for(j = 0 ; j = i-1 ; j+)if(Temppagesj = pagesi)TimeArryj = i;flag = 1;start = start+1;key+;if(flag = 0)TimeArryk = i;Temppagesk = pagesi

15、;k+;for(j = 0 ; j = i-key ; j+)printf( %-7d,Temppagesj);printf(n);void PrintResult()/显示每次换页后的结果int i;for(i = 0 ; i Block ; i+)printf( %-7d,Temppagesi);printf(n);void FIFODealQuestion()/先进先出算法int i,j;int WithOutPages = 0;/记录缺页数printf(FIFO(先进先出算法)结果显示：n);PrintNotWithoutPages();int temp = 0;for(i = sta

16、rt ; i pageNum ; i+)if(temp = Block)temp = 0;int key = 0 ;for(j = 0 ; j Block ; j+)/判断该页是否在物理块中if(Temppagesj = pagesi)key = 1;break;if(key = 0)/如果不在Temppagestemp = pagesi;temp+;WithOutPages+;PrintResult();printf(置换次数为： %d ,页面总数为： %d ,置换率为: ,WithOutPages,pageNum);double re = (double)WithOutPages)/(do

17、uble)pageNum);printf(%.2lfn,re);printf(缺页次数为： %d ,页面总数为： %d ,缺页率为: ,WithOutPages+Block,pageNum);re = (double)(WithOutPages+Block)/(double)pageNum);printf(%.2lfn,re);void LRUDealQuestion()/最近最久未使用算法int i,j;int WithOutPages = 0;/记录缺页数printf(LRU(最近最久未使用算法)结果显示：n);PrintNotWithoutPages();for(i = start ;

18、i pageNum; i+)int key = 0;for(j = 0 ; j Block ; j+)/判断该页是否在物理块中if(Temppagesj = pagesi)key = 1;TimeArryj = i;/更新时间break;if(key = 0)/若该页不在内存中WithOutPages+;int min = TimeArry0;int flag = 0;for(j = 1 ; j TimeArryj)min = TimeArryj;/找到最久的页面flag = j;TimeArryflag = i;/记录时间Temppagesflag = pagesi;PrintResult(

19、);printf(置换次数为： %d ,页面总数为： %d ,置换率为: ,WithOutPages,pageNum);double re = (double)WithOutPages)/(double)pageNum);printf(%.2lfn,re);printf(缺页次数为： %d ,页面总数为： %d ,缺页率为: ,WithOutPages+Block,pageNum);re = (double)(WithOutPages+Block)/(double)pageNum);printf(%.2lfn,re);void OPTDealQuestion()int i,j,l;int Wi

20、thOutPages = 0;/记录缺页数printf(OPT(最佳置换算法)结果显示：n);PrintNotWithoutPages();for(i = start ; ipageNum ; i+)int key = 0;for(j = 0 ; j Block ; j+ )/判断该页是否在内存中if(Temppagesj=pagesi)TimeArryj = i;key = 1;break;if(key = 0)/如果该页不在内存中WithOutPages+;/缺页数加1/得到各物理块下一次访问的时间for(j = 0 ; j Block ; j+)for(l = i+1; l pageNu

21、m ; l+)if(Temppagesj=pagesl)break;TimeArryj = l;/得到下一次访问时间最长的一个页面，将当前页与其换掉int min = TimeArry0;int flag = 0;for(j = 1 ; j min)min = TimeArryj;flag = j;Temppagesflag = pagesi;TimeArryflag = i;PrintResult();printf(置换次数为： %d ,页面总数为： %d ,置换率为: ,WithOutPages,pageNum);double re = (double)WithOutPages)/(dou

22、ble)pageNum);printf(%.2lfn,re);printf(缺页次数为： %d ,页面总数为： %d ,缺页率为: ,WithOutPages+Block,pageNum);re = (double)(WithOutPages+Block)/(double)pageNum);printf(%.2lfn,re);void ChioceAlgorithm(int AlgorithmStyle)switch(AlgorithmStyle)case 1:FIFODealQuestion();/先进先出算法解决问题break;case 2:LRUDealQuestion();/最近最久未

23、使用算法解决问题break;case 3:OPTDealQuestion();/最佳置换算法解决问题break;case 4:FIFODealQuestion();/先进先出算法解决问题LRUDealQuestion();/最近最久未使用算法解决问题OPTDealQuestion();/最佳置换算法解决问题break;void DefaltDeal()/默认解决printf(n);printf(请选择算法：1为FIFO(先进先出) 2为LRU(最近最久未使用) 3为OPT(最佳置换算法)n);printf( 4三种算法一起实现 n);printf(n);scanf(%d,&AlgorithmS

24、tyle);ChioceAlgorithm(AlgorithmStyle);void CustomDeal()/自定义解决int i;system(cls);printf(n);printf( 自定义页面数和页号 n);printf(n);printf(请输入页面数：);scanf(%d,&pageNum);printf(请输入页号：);for(i = 0 ; i );getchar();Inition();/初始化函数，随机产生页面数和页号printDefaltResult();/输出默认信息ChioceDealmethod();/选择产生结果方式DealQuestions();/开始解决问题return 0; 蚈羇莈蚃蚇肀膀蕿蚇