2022年操作系统实践报告 .pdf

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1、武汉理工大学计算机软件综合开发实训实践报告1 学号：实践课设计报告课程名称计算机操作系统题目模拟设计存储管理的分配与回收学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术班级姓名指导教师年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 武汉理工大学计算机软件综合开发实训实践报告2 模拟设计存储管理的分配与回收一、需求分析本次实验主要是要求实现动态的页式存储管理。根据本次实验的要求，可以分析出本次实验需要实现以下功能：（1）实现页式

2、存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。（2）根据输出逻辑地址算出对应的页号，并且根据页号用先进先出算法经行页面置换。（3）输出页面置换顺序和缺页次数以及缺页率。二、功能设计（数据结构及模块说明）1. 页表在页表中记录了逻辑地址空间的页号与物理地址空间的块对应信息。页表结构：本次实验采取一个一维数组来实现页表结构。int pagetable20=5,8,6,11,13,16,2,10,9,17,4,19,3,18,12,1,7,14,0,15; / 页表对应物理块号注意：页面对应的物理块号可以根据需要设定2. 基本地址变换地址变换就是将用户程序中的逻辑地址转变成内存中的物理地址。页式存储管理的逻辑

3、地址结构由页号和偏移量组成。设逻辑地址为A，系统的页面大小为 L，则公式为：P=int(A/L) d=A MOD L 页号等于逻辑地址除页面大小并取整，偏移量等于逻辑地址除页面大小取整。实现函数如下：logaddr是用户输入的四位十六进制的逻辑地址转成十进制数void LogicTransSys(intlogaddr) int physaddrDec=0; / 保存最终的物理地址physaddrDec=pagetablelogaddr/1024*1024+logaddr%1024; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

4、 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 武汉理工大学计算机软件综合开发实训实践报告3 cout 页号 logaddr/1024 ; cout 物理首地址为： DectoHex(physaddrDec)H endl; 其中：DectoHex函数将十进制数转16 进制数输出的函数3. 页面置换算法的数据结构本实验采用一维数组作为存放需要调入的页面状态和进程分配的物理块的状态。具体如下：int phbbsize =0; / 物理块标号int propsize =0; / 进程页面号int pagepsize = 0; / 存放置换页面i

5、nt flagbsize = 0; / 页面在物理块中放置的时间其中 bsize表示分配给进程的物理块数，psize表示进程调入的页面数。 4.先进先出的置换算法选择在内存中驻留时间最长的页将其淘汰。即简单来说先进入内存的页，先退出内存。主要的函数代码：void FIFO() for (i = 0; ipsize ; i+) m=searchpb(); n=searchpro(); / 找 flag值最大的for (j = 0; j maxflag) maxflag = flagj; Max = j; if (n = -1) / 不存在相同进程 if (m != -1) / 存在空闲物理块 p

6、agecont = proi;/ 将需要填入的页号记录 phbm = proi; / 页号填入该空闲物理块 cont+; flagm = 0; for (j = 0;j = m; j+) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 武汉理工大学计算机软件综合开发实训实践报告4 flagj+; m = -1; else / 不存在空闲物理块 pagecont = phbMax; phbMax = proi; flagMax =

7、 0; for (j = 0;j bsize ; j+) flagj+; Max = -1; maxflag = 0; cont+; else / 存在相同的进程 phbn = proi; for (j = 0;j bsize ; j+) flagj+; n = -1; for (j = 0 ;j bsize ; j+) cout phbj; coutendl; cout 缺页次数为： cont endl; cout 页面置换顺序： ; for ( int ex = 0; ex cont; ex+) cout pageex; coutendl; cout 缺页率为： float(cont)/f

8、loat (16)endl; 其中：searchpb();是查找是否空闲物理块的函数 searchpro();是查找物理块中是否有名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 武汉理工大学计算机软件综合开发实训实践报告5 相同的页面。模块说明：首先， 查找是否有空闲物理块以及该页面是否已经被调入某个物理块。然后遍历分配的物理块， 查找在内存中驻留时间最长的物理块号。之后，判断是否该页面被调入某个物理块， 有则不置换， 没有判断

9、是否有空闲物理块，有则调入，没有则置换已经停留时间最长的页。三、开发平台PC机、Microsoft Visual Studio2012 四、运行结果与运行情况分析程序运行前显示内存页面长度以及物理块号存放的逻辑页号。输入逻辑地址，输出对应的页号和物理页号。输入结束后显示进程调入的页面号。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 武汉理工大学计算机软件综合开发实训实践报告6 如果输入的逻辑地址越界，则显示输入错误。显示先进先

10、出算法的运行运行结果（包括：缺页次数、页面置换顺序、缺页率）五、自我评价与总结名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 武汉理工大学计算机软件综合开发实训实践报告7 1. 出色之处：（1）实现了逻辑地址到物理地址的转换，对于越界的逻辑地址有错误提示的越界中断。（2）实现了页式存储管理，使用先进先出的方法实现了页面置换，并将相关信息进行输出。2. 改正之处：（1）只实现了一个进程的页式管理，并且该进程分配的物理块是固定的，调

11、用的页面数也是固定的。（2）页面对应的物理块号应该是动态的，不应该有程序员控死。（3）程序只实现了先进先出算法，其实就实际而言，先入先出是一种最差的算法，Belay 现象很严重。相较于最近最久未使用和理想置换算法来说差很多。（4）数据结构太过简单，没有将函数进行封装等处理，程序的封装不好。3. 收获：本次实验让我对于页式存储管理有了更深的认识，以前学习只是在想，它的算法是这样算， 至于为什么这么算， 怎么实现完全没有半点概念。还有就是逻辑地址转物理地址，以前总是会绕晕，到底谁除谁，谁求膜，经过这次实验，让我更清晰了， 原来是这么转换的。 虽然我的程序还有很多不足，但是这次实验对我对于操作系统的

12、启发很多，让我对于学习操作系统有了更深厚的兴趣。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 武汉理工大学计算机软件综合开发实训实践报告8 成绩评定表序号评分项目满分实得分1 学习态度认真、出勤情况10 2 设计分析合理性10 3 设计方案正确性、可行性、创造性、设计结果正确性30 4 系统测试、运行情况40 5 设计报告的规范性10 总得分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -