操作系统课设报告页面 置换,银行家.pdf

北华航天工业学院课程设计报告 摘 要 操作系统是现代计算机系统中最基本和最重要的系统软件，大量应用软件和其它软件 都直接依赖于操作系统的支持，取得它提供的服务。其主要作用是管理好硬件和软件资源， 合理地对各类作业进行调度，方便用户使用程序，且能够更好的管理处理器、存储器、I/O 设备及文件设备，提高它们的利用率和系统的吞吐量，为用户和应用程序提供一个简单的 接口。OS 已经成为现代计算机系统、多处理机系统、计算机网络中都必须配置的系统软件。 本次课设对其中的两个算法虚拟内存中的页面置换和银行家算计进行了具体的编译， 使其算法及应用更加清晰明白。 虚拟内存中的页面置换算法即为在进程运行过程中，若所要的访问页面不在内存，需 要把它们调入内存，但内存没有空闲空间，系统必须从内存中调出一页程序或数据，送至 磁盘对换区的一种选择换出页面的算法。该置换算法的好坏，将直接影响系统的性能。一 个好的页面置换算法，具有较低的页面更换频率。 Dijkstra提出的银行家算法，是最具代表性的避免死锁的算法。为实现银行家算法， 每个新进程在进入系统时，必须申明在运行过程中，可能需要的每种资源类型的最大单元 数目，其数目不应该超过系统所拥有的资源总量。当进程请求一种资源时，系统必须首先 确定是否有足够的资源分配给该进程。若有，则再进行一步计算，在将这些资源分配给进 程后，是否会使系统处于不安全状态，若不会，才将资源分配给它，否则让进程等待。 关键词： 页面置换 FIFO置换算法 LRU置换算法 缺页次数和频率 安全状态 安全序列 银行家算法 安全性算法 目录 第1章 绪论1 1.1 综述3 1.2 设计内容与要求3 1.3 设计目的4 第2章 系统需求分析5 2.1 题目描述5 2.2算法的产生5 第3章 程序设计与实现6 3.1 概要设计6 3.1.1 算法思路6 3.1.2 数据结构设计6 3.1.3 程序模块设计7 3.2 详细设计8 3.2.1 算法实现描述8 第4章 程序调试与运行9 4.1运行结果9 总结13 参考文献14 致 谢15 附 录116 1.主界面16 附 录223 2 第1章 绪论 一个好的适宜的虚拟内存中的页面置换算法能减少 “抖动”或将较长时间内不会再 访问的页面调出，提高效率。 Dijkstra(1965)提出了一种能够避免死锁的调度算法，称为银行家算法。该算法是最 具代表性的避免死锁的算法。 1.1 综述 (一)虚拟内存中的页面置换算法即为在进程运行过程中，若所要的访问页面不在内存， 需要把它们调入内存，但内存没有空闲空间，系统必须从内存中调出一页程序或 数据，送至磁盘对换区的一种选择换出页面的算法。 常见的置换算法有： 1) 最佳置换算法 （OPT）（理想置换算法） 2) FIFO 先进现出置换算法 （ ）： 3) 最近最久未使用 （LRU）算法 4) Clock 置换算法 （LRU 算法的近似实现） 5) LFU 最少使用 （ ）置换算法 6) 页面缓冲置换算法 (二)为实现银行