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操作系統課程設計報告模板
操作系統是信息管理與信息系統專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)理論課程，了解和掌握操作系統的基本概念、功能和實(shí)現原理，對認識整個(gè)計算機系統的工作原理十分重要。以下是小編整理的操作系統課程設計報告模板，歡迎閱讀。
一、課程設計任務(wù)劃分
二、基本原理
�。ㄒ唬╉�(yè)面置換算法定義
在地址映射過(guò)程中，若在頁(yè)面中發(fā)現所要訪(fǎng)問(wèn)的頁(yè)面不再內存中，則產(chǎn)生缺頁(yè)中斷。當發(fā)生缺頁(yè)中斷時(shí)操作系統必須在內存選擇一個(gè)頁(yè)面將其移出內 存，以便為即將調入的頁(yè)面讓出空間。而用來(lái)選擇淘汰哪一頁(yè)的規則叫做頁(yè)面置換算法。
�。ǘ┧褂玫乃惴�
1) 最佳置換算法(OPT)：將以后永不使用的或許是在最
長(cháng)(未來(lái))時(shí)間內 不再被訪(fǎng)問(wèn)的頁(yè)面換出。
2) 先進(jìn)先出算法(FIFO)：淘汰最先進(jìn)入內存的頁(yè)面，即 選擇在內存中駐留時(shí)間最久的頁(yè)面予以淘汰。
3) 最近最久未使用算法(LRU)：淘汰最近最久未被使用 的頁(yè)面。
�。ㄈ┰O計思想
選擇置換算法，先輸入所有頁(yè)面號，為系統分配物理塊，依次進(jìn)行置換：
OPT基本思想：
是用一維數組page[pSIZE]存儲頁(yè)面號序列，memery[mSIZE]是存儲裝入物理塊中的頁(yè)面。數組next[mSIZE]記錄物理塊中對應頁(yè)面的最后訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。每當發(fā)生缺頁(yè)時(shí)，就從物理塊中找出最后訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間最大的頁(yè)面，調出該頁(yè)，換入所缺的頁(yè)面。 FIFO基本思想：
是用隊列存儲內存中的頁(yè)面，隊列的特點(diǎn)是先進(jìn)先出，與該算法是一致的，所以每當發(fā)生缺頁(yè)時(shí)，就從隊頭刪除一頁(yè)，而從隊尾加入缺頁(yè)�；蛘呓柚o助數組time[mSIZE]記錄物理塊中對應頁(yè)面的進(jìn)入時(shí)間，每次需要置換時(shí)換出進(jìn)入時(shí)間最小的頁(yè)面。 LRU基本思想：
是用一維數組page[pSIZE]存儲頁(yè)面號序列，memery[mSIZE]是存儲裝入物理塊中的頁(yè)面。數組flag[10]標記頁(yè)面的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。每當使用頁(yè)面時(shí)，刷新訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間。發(fā)生缺頁(yè)時(shí)，就從物理塊中頁(yè)面標記最小的一頁(yè)，調出該頁(yè)，換入所缺的頁(yè)面。
三、基本思路
實(shí)驗環(huán)境：vc++，編程語(yǔ)言：c語(yǔ)言 #include #include /*全局變量*/
int mSIZE; /*物理塊數*/
int pSIZE; /*頁(yè)面號引用串個(gè)數*/
static int memery[10]={0}; /*物理塊中的頁(yè)號*/ static int page[100]={0}; /*頁(yè)面號引用串*/ static int temp[100][10]={0}; /*輔助數組*/ /*置換算法函數*/ void FIFO(); void LRU(); void OPT(); /*輔助函數*/
void print(unsigned int t); void designBy(); void download();
void mDelay(unsigned int Delay); /*主函數*/ void main() {
int i,k,code; system("color 0A"); designBy(); printf("┃請按任意鍵進(jìn)行初始化操作... ┃ "); printf("┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ "); printf(" >>>"); getch(); system("cls"); system("color 0B"); printf("請輸入物理塊的個(gè)數(M<=10)："); scanf("%d",&mSIZE); printf("請輸入頁(yè)面號引用串的個(gè)數(P<=100)："); scanf("%d",&pSIZE); puts("請依次輸入頁(yè)面號引用串(連續輸入，無(wú)需隔開(kāi))："); for(i=0;i<psize;i++)< p="">
scanf("%1d",&page[i]); download(); system("cls"); system("color 0E"); do{ puts("輸入的頁(yè)面號引用串為："); for(k=0;k<=(pSIZE-1)/20;k++)
{ for(i=20*k;(i<psize)&&(i<20*(k+1));i++) 20="=0)||(((i+1))&&</p">
(i==pSIZE-1))) printf("%d ",page[i]); else printf("%d ",page[i]); } } printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * "); printf("* 請選擇頁(yè)面置換算法： * "); printf("* ----------------------------------------- * ");
printf("* 1.先進(jìn)先出(FIFO) 2.最近最久未使用(LRU) * "); printf("* 3.最佳(OPT) 4.退出 * "); printf("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * "); printf("請選擇操作：[ ]"); scanf("%d",&code); switch(code) {
case 1:
FIFO(); break; case 2:
LRU(); break; case 3:
OPT(); break; case 4: system("cls"); system("color 0A"); designBy(); /*顯示設計者信息后退出*/ printf("┃謝謝使用頁(yè)面置換算法演示器!
┃ "); printf("┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ "); exit(0); default: printf("輸入錯誤，請重新輸入："); } printf("按任意鍵重新選擇置換算法：>>>"); getch();
system("cls"); }while (code!=4); getch(); }
/*載入數據*/ void download() { int i; system("color 0D"); printf("╔════════════╗ "); printf("║正在載入數據，請稍候 !!!║ "); printf("╚════════════╝ "); printf("Loading... "); printf(" for(i=0;i<51;i++) printf(""); for(i=0;i<50;i++) { mDelay((pSIZE+mSIZE)/2); printf(">"); } printf(" Finish. 載入成功，按任意鍵進(jìn)入置換算法選擇界面：
>>>"); getch(); }
/*設置延遲*/
void mDelay(unsigned int Delay) {
unsigned int i;
for(;Delay>0;Delay--) { for(i=0;i<124;i++) { printf(" "); } } }
/*顯示設計者信息*/ void designBy() { printf("┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ "); printf("┃ 頁(yè)面置換算法 ┃ "); printf("┃ 12級1班 ┃ ");
O");
printf("┃ 姓名：張海洋，李奔 ┃ "); printf("┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ "); }
void print(unsigned int t) { int i,j,k,l; int flag; for(k=0;k<=(pSIZE-1)/20;k++) { for(i=20*k;(i<psize)&&(i<20*(k+1));i++) 20="=0)||(((i+1))&&(i==pSIZE-1)))" else="" d="" j="0;j<mSIZE;j++)" i="">=j) printf(" |%d|",temp[i][j]); else printf(" | |"); } for(i=mSIZE+20*k;(i<psize)&&(i<20*(k+1));i++) {="" for(flag="0,l=0;l<mSIZE;l++)" if(temp[i][l]="=temp[i-1][l])" flag++;="" if(flag="=mSIZE)/*頁(yè)面在物理塊中*/" printf("="" ");="" else="" |%d|",temp[i][j]);="" }="" *每行顯示20個(gè)*="" if(i="=0)" continue;="" printf(" ");="" printf("---------------------------------------- ");="" printf("缺頁(yè)次數：%d ",t+msize);="" printf("缺頁(yè)率：%d="" %d ",t+msize,psize);<="" p="">
printf("置換次數：%d ",t); printf("訪(fǎng)問(wèn)命中率：%d%% ",(pSIZE-(t+mSIZE))*100/pSIZE); printf("---------------------------------------- "); }
/*計算過(guò)程延遲*/ void compute() { int i; printf("正在進(jìn)行相關(guān)計算，請稍候"); for(i=1;i<20;i++) { mDelay(15); if(i%4==0) printf(" "); else printf("Θ"); } for(i=0;i++<30;printf("")); for(i=0;i++<30;printf(" ")); for(i=0;i++<30;printf("")); }
/*先進(jìn)先出頁(yè)面置換算法*/ void FIFO() {
int memery[10]={0};
int time[10]={0}; /*記錄進(jìn)入物理塊的時(shí)間*/ int i,j,k,m;
int max=0; /*記錄換出頁(yè)*/ int count=0; /*記錄置換次數*/ /*前mSIZE個(gè)數直接放入*/ for(i=0;i<msize;i++) {<="" p="">
memery[i]=page[i]; time[i]=i;
for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }<="" p="">
for(i=mSIZE;i<psize;i++) {="" *判斷新頁(yè)面號是否在物理塊中*="" for(j="0,k=0;j<mSIZE;j++)" {<="" p="">
if(memery[j]!=page[i]) k++;
}
if(k==mSIZE) /*如果不在物理塊中*/ {
count++; /*計算換出頁(yè)*/
max=time[0]<time[1]?0:1; for(m="2;m<mSIZE;m++)" if(time[m]
time[max]=i; /*記錄該頁(yè)進(jìn)入物理塊的時(shí)間*/ for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }="" else="" {<="" p="">
for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }="" compute();="" print(count);="" }<="" p="">
/*最近最久未使用置換算法*/ void LRU() {
int memery[10]={0};
int flag[10]={0}; /*記錄頁(yè)面的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間*/ int i,j,k,m;
int max=0; /*記錄換出頁(yè)*/ int count=0; /*記錄置換次數*/ /*前mSIZE個(gè)數直接放入*/ for(i=0;i<msize;i++) {<="" p="">
memery[i]=page[i]; flag[i]=i;
for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }<="" p="">
for(i=mSIZE;i<psize;i++) {="" *判斷新頁(yè)面號是否在物理塊中*="" for(j="0,k=0;j<mSIZE;j++)" {<="" p="">
if(memery[j]!=page[i]) k++; else flag[j]=i; /*刷新該頁(yè)的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間*/ }
if(k==mSIZE) /*如果不在物理塊中*/ {
count++; /*計算換出頁(yè)*/
max=flag[0]<flag[1]?0:1; for(m="2;m<mSIZE;m++)" if(flag[m]
flag[max]=i; /*記錄該頁(yè)的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間*/ for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }="" else="" {<="" p="">
for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }="" compute();="" print(count);="" }<="" p="">
/*最佳置換算法*/ void OPT() {
int memery[10]={0};
int next[10]={0}; /*記錄下一次訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間*/ int i,j,k,l,m;
int max; /*記錄換出頁(yè)*/
int count=0; /*記錄置換次數*/ /*前mSIZE個(gè)數直接放入*/ for(i=0;i<msize;i++) {<="" p="">
memery[i]=page[i]; for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }<="" p="">
for(i=mSIZE;i<psize;i++) {<="" p="">
/*判斷新頁(yè)面號是否在物理塊中*/ for(j=0,k=0;j<msize;j++) {<="" p="">
if(memery[j]!=page[i]) k++; }
if(k==mSIZE) /*如果不在物理塊中*/ { count++; /*得到物理快中各頁(yè)下一次訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間*/ for(m=0;m=next[1]?0:1; for(m=2;mnext[max]) max=m; /*下一次訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間都為pSIZE,則置換物理塊中第一個(gè) */ memery[max]=page[i]; for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }="" else="" {<="" p="">
for(j=0;j<msize;j++) temp[i][j]="memery[j];" }="" compute();="" print(count);="" }<="" p="">
四、調試及實(shí)驗結果
第一組數據：
1.運行結果
2. 按任意鍵進(jìn)行初始化：
3. 載入數據：
4. 進(jìn)入置換算法選擇界面：
5.運算中延遲操作：
6.三種算法演示結果
7.退出算法
第二組數據：
1.運行結果
2．按任意鍵進(jìn)行初始化：
3.載入數據：
4.進(jìn)入置換算法選擇界面：
5.運算中延遲操作：
6. 三種算法演示結果
7.退出算法
五、個(gè)人體會(huì )
由于時(shí)間有限，本次設計完成的并不是很完美，下面從以下幾點(diǎn)來(lái)說(shuō)明本次課程設計的個(gè)人體會(huì )：
1.本次課程設計中做的比較好的地方：
做的好的地方就是在于對題目意思的正確理解，以及在此基礎上的模型設計。最開(kāi)始一看題目的時(shí)候感覺(jué)很迷茫，有點(diǎn)不知道如何著(zhù)手，等靜下心來(lái)仔細分析了程序，明確了目標，明確了思路，才對程序有了一個(gè)較為完整的實(shí)現。
2.做得不太好的地方，以及以后如何改正：
做得不太好的地方就是不能把自己所學(xué)的C知識和本次課程設計的相關(guān)知識很好的結合起來(lái)，以至于沒(méi)有很好的表達出本次課程設計的細節。在以后的過(guò)程中，我會(huì )運用本次課程設計中所學(xué)的知識，以及思考問(wèn)題的方式和方法，爭取能夠發(fā)揚優(yōu)點(diǎn)，盡量克服不細心，不嚴謹等缺點(diǎn)。
3.從本次設計中得到的收獲：
通過(guò)本次課程設計，我學(xué)會(huì )了綜合運用所學(xué)相關(guān)知識的能力，動(dòng)手能力以及獨立思考問(wèn)題的能力。下面具體的收一個(gè)邊學(xué)程序是遇到的困難，首先就是如何把想法變?yōu)樽龇ǖ膯?wèn)題，最開(kāi)始一拿到題目，我就覺(jué)得無(wú)從下手，因為我的閱歷，不知道如何把這樣一個(gè)問(wèn)題變成程序，變成能夠讓人一目了然的東西，于是，我就先寫(xiě)下了p,v操作的實(shí)現過(guò)程，因為這個(gè)對我來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單一些，然后，在此基礎之上，就好辦了，結果最后用了2個(gè)函數就解決問(wèn)題了，所以，我覺(jué)得有時(shí)候思考問(wèn)題不要太死腦筋，換一個(gè)角度的話(huà)，也許會(huì )更好，說(shuō)不定就能達到事半功倍的效果。