请求页式管理缺页中断模拟设计--LRU、随机淘汰算法.docVIP

学 号： 课 程 设 计 题 目 请求页式管理缺页中断模拟设计-- LRU、随机淘汰算法 学 院 计算机学院 专 业 班 级 姓 名 指导教师 课程设计任务书 学生姓名： 指导教师： 工作单位： 计算机科学与技术学院 题 目:请求页式管理缺页中断模拟设计-- LRU、随机淘汰算法 初始条件： 1．预备内容：阅读操作系统的内存管理章节内容，了解有关虚拟存储器、页式存储管理等概念，并体会和了解缺页和页面置换的具体实施方法。 2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1．实现指定淘汰算法。能够处理以下的情形：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色； ii）什么地方做得不太好，以后如何改正； iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）； iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）； 时间安排： 设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。 周2、周3：完成程序调试及测试。 周4、周5：验收、撰写课程设计报告。 （注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记） 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日  请求页式管理缺页中段模拟设计 ——LRU、随机淘汰算法 1概述 1.1原理 页式存储管理把内存分割成大小相等位置固定的若干区域，叫内存页面，内存的分配以“页”为单位，一个程序可以占用不连续的页面，逻辑页面的大小和内存页面的大小相同，内外存的交换也以页为单位进行，页面交换时，先查询快表，若快表中找不到所需页面再去查询页表，若页表中仍未找到说明发生了缺页中断，需先将所需页面调入内存再进行存取。 1.2 目的 通过分析、设计和实现页式虚拟存储管理缺页中断的模拟系统，熟悉和掌握请求分页式存储管理的实现过程，重点掌握当请求页面不在内存而内存块已经全部被占用时的替换算法，熟悉常见替换算法的原理和实现过程，并利用替换算法的评价指标——缺页次数和缺页率，来对各种替换算法进行评价比较。 2需求分析 用一种计算机高级语言来实现请求页式管理缺页中段模拟设计的LRU和随机淘汰算法，设计要求如下： （1）能够输入给作业分配的内存块数； （2）能够输入给定的页面调用次序； （3）缺页时，如果发生页面置换，输出淘汰的页号。 （4）能统计页面调用缺页次数和缺页率 请求分页流程图： 2功能设计 2.1数据结构 （1） struct Page { int blockID;//块号 int status;//状态，-1为空闲,1为占用 }; （2）用结构体定义内存块表项 struct Block { int pageID;//块内存放页号 int status;//是否空闲,-1为空闲,1为占用 }; (2)算法中涉及到的主要：#define MAX_BLOCK 50 #define MAX_PAGE 100 int page[MAX_PAGE]; //记录页的走向 bool inside[MAX_PAGE]; //记录是否缺页，缺--false int replace[MAX_PAGE]; //记录替换次序,无替换为-1，有替换为被替换页号 Block block[MAX_BLOCK]; //记录物理块 Page pageTable[MAX_PAGE]; //记录页表 int pageNum; //页面个数 int pageSum; //实际页调用次数 int blockSum; //实际块数 int lackSum; //缺页次数 float lackRate; //缺页率 int resultTable[MAX_PAGE][MAX_BLOCK]; //用于存放程序执行过程状态表 2.2模块说明 (3)LRU淘汰算法 void LRU() { 查看当前页面是否在内存中，如果是则记录当前页面调用状态，将相应的值赋给记录状态数组，返回 当前页面不在内存中，判断内存中是否存在空闲块，如果有空闲块，将当前页面调入内存中，并更新页表、块表，以及记录状态数组中返回 如果当前内存块满，且当前页面不在内存中。使用最久最近未使用算法，在当前内存块内的页中向前查找，最久未使用的