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操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告模板
操作系統(tǒng)是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)一門重要的專業(yè)理論課程，了解和掌握操作系統(tǒng)的基本概念、功能和實(shí)現(xiàn)原理，對(duì)認(rèn)識(shí)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理十分重要。以下是小編整理的操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告模板，歡迎閱讀。
一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)劃分
二、基本原理
（一）頁面置換算法定義
在地址映射過程中，若在頁面中發(fā)現(xiàn)所要訪問的頁面不再內(nèi)存中，則產(chǎn)生缺頁中斷。當(dāng)發(fā)生缺頁中斷時(shí)操作系統(tǒng)必須在內(nèi)存選擇一個(gè)頁面將其移出內(nèi) 存，以便為即將調(diào)入的頁面讓出空間。而用來選擇淘汰哪一頁的規(guī)則叫做頁面置換算法。
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1) 最佳置換算法(OPT)：將以后永不使用的或許是在最
長(zhǎng)(未來)時(shí)間內(nèi) 不再被訪問的頁面換出。
2) 先進(jìn)先出算法(FIFO)：淘汰最先進(jìn)入內(nèi)存的頁面，即 選擇在內(nèi)存中駐留時(shí)間最久的頁面予以淘汰。
3) 最近最久未使用算法(LRU)：淘汰最近最久未被使用 的頁面。
�。ㄈ┰O(shè)計(jì)思想
選擇置換算法，先輸入所有頁面號(hào)，為系統(tǒng)分配物理塊，依次進(jìn)行置換：
OPT基本思想：
是用一維數(shù)組page[pSIZE]存儲(chǔ)頁面號(hào)序列，memery[mSIZE]是存儲(chǔ)裝入物理塊中的頁面。數(shù)組next[mSIZE]記錄物理塊中對(duì)應(yīng)頁面的最后訪問時(shí)間。每當(dāng)發(fā)生缺頁時(shí)，就從物理塊中找出最后訪問時(shí)間最大的頁面，調(diào)出該頁，換入所缺的頁面。 FIFO基本思想：
是用隊(duì)列存儲(chǔ)內(nèi)存中的頁面，隊(duì)列的特點(diǎn)是先進(jìn)先出，與該算法是一致的，所以每當(dāng)發(fā)生缺頁時(shí)，就從隊(duì)頭刪除一頁，而從隊(duì)尾加入缺頁�；蛘呓柚o助數(shù)組time[mSIZE]記錄物理塊中對(duì)應(yīng)頁面的進(jìn)入時(shí)間，每次需要置換時(shí)換出進(jìn)入時(shí)間最小的頁面。 LRU基本思想：
是用一維數(shù)組page[pSIZE]存儲(chǔ)頁面號(hào)序列，memery[mSIZE]是存儲(chǔ)裝入物理塊中的頁面。數(shù)組flag[10]標(biāo)記頁面的訪問時(shí)間。每當(dāng)使用頁面時(shí)，刷新訪問時(shí)間。發(fā)生缺頁時(shí)，就從物理塊中頁面標(biāo)記最小的一頁，調(diào)出該頁，換入所缺的頁面。
三、基本思路
實(shí)驗(yàn)環(huán)境：vc++，編程語言：c語言 #include #include /*全局變量*/
int mSIZE; /*物理塊數(shù)*/
int pSIZE; /*頁面號(hào)引用串個(gè)數(shù)*/
static int memery[10]={0}; /*物理塊中的頁號(hào)*/ static int page[100]={0}; /*頁面號(hào)引用串*/ static int temp[100][10]={0}; /*輔助數(shù)組*/ /*置換算法函數(shù)*/ void FIFO(); void LRU(); void OPT(); /*輔助函數(shù)*/
void print(unsigned int t); void designBy(); void download();
void mDelay(unsigned int Delay); /*主函數(shù)*/ void main() {
int i,k,code; system("color 0A"); designBy(); printf("┃請(qǐng)按任意鍵進(jìn)行初始化操作... ┃ "); printf("┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ "); printf(" >>>"); getch(); system("cls"); system("color 0B"); printf("請(qǐng)輸入物理塊的個(gè)數(shù)(M<=10)："); scanf("%d",&mSIZE); printf("請(qǐng)輸入頁面號(hào)引用串的個(gè)數(shù)(P<=100)："); scanf("%d",&pSIZE); puts("請(qǐng)依次輸入頁面號(hào)引用串(連續(xù)輸入，無需隔開)："); for(i=0;i<psize;i++)< p="">
scanf("%1d",&page[i]); download(); system("cls"); system("color 0E"); do{ puts("輸入的頁面號(hào)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(qǐng)選擇頁面置換算法： * "); 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(qǐng)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(shè)計(jì)者信息后退出*/ printf("┃謝謝使用頁面置換算法演示器!
┃ "); printf("┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ "); exit(0); default: printf("輸入錯(cuò)誤，請(qǐng)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(shù)據(jù)*/ void download() { int i; system("color 0D"); printf("╔════════════╗ "); printf("║正在載入數(shù)據(jù)，請(qǐng)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(shè)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(shè)計(jì)者信息*/ void designBy() { printf("┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ "); printf("┃ 頁面置換算法 ┃ "); printf("┃ 12級(jí)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("缺頁次數(shù)：%d ",t+msize);="" printf("缺頁率：%d="" %d ",t+msize,psize);<="" p="">
printf("置換次數(shù)：%d ",t); printf("訪問命中率：%d%% ",(pSIZE-(t+mSIZE))*100/pSIZE); printf("---------------------------------------- "); }
/*計(jì)算過程延遲*/ void compute() { int i; printf("正在進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，請(qǐng)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*/ int count=0; /*記錄置換次數(shù)*/ /*前mSIZE個(gè)數(shù)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++) {="" *判斷新頁面號(hào)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(jì)算換出頁*/
max=time[0]<time[1]?0:1; for(m="2;m<mSIZE;m++)" if(time[m]
time[max]=i; /*記錄該頁進(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}; /*記錄頁面的訪問時(shí)間*/ int i,j,k,m;
int max=0; /*記錄換出頁*/ int count=0; /*記錄置換次數(shù)*/ /*前mSIZE個(gè)數(shù)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++) {="" *判斷新頁面號(hào)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; /*刷新該頁的訪問時(shí)間*/ }
if(k==mSIZE) /*如果不在物理塊中*/ {
count++; /*計(jì)算換出頁*/
max=flag[0]<flag[1]?0:1; for(m="2;m<mSIZE;m++)" if(flag[m]
flag[max]=i; /*記錄該頁的訪問時(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}; /*記錄下一次訪問時(shí)間*/ int i,j,k,l,m;
int max; /*記錄換出頁*/
int count=0; /*記錄置換次數(shù)*/ /*前mSIZE個(gè)數(shù)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="">
/*判斷新頁面號(hào)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++; /*得到物理快中各頁下一次訪問時(shí)間*/ for(m=0;m=next[1]?0:1; for(m=2;mnext[max]) max=m; /*下一次訪問時(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(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
第一組數(shù)據(jù)：
1.運(yùn)行結(jié)果
2. 按任意鍵進(jìn)行初始化：
3. 載入數(shù)據(jù)：
4. 進(jìn)入置換算法選擇界面：
5.運(yùn)算中延遲操作：
6.三種算法演示結(jié)果
7.退出算法
第二組數(shù)據(jù)：
1.運(yùn)行結(jié)果
2．按任意鍵進(jìn)行初始化：
3.載入數(shù)據(jù)：
4.進(jìn)入置換算法選擇界面：
5.運(yùn)算中延遲操作：
6. 三種算法演示結(jié)果
7.退出算法
五、個(gè)人體會(huì)
由于時(shí)間有限，本次設(shè)計(jì)完成的并不是很完美，下面從以下幾點(diǎn)來說明本次課程設(shè)計(jì)的個(gè)人體會(huì)：
1.本次課程設(shè)計(jì)中做的比較好的地方：
做的好的地方就是在于對(duì)題目意思的正確理解，以及在此基礎(chǔ)上的模型設(shè)計(jì)。最開始一看題目的時(shí)候感覺很迷茫，有點(diǎn)不知道如何著手，等靜下心來仔細(xì)分析了程序，明確了目標(biāo)，明確了思路，才對(duì)程序有了一個(gè)較為完整的實(shí)現(xiàn)。
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(shí)和本次課程設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)很好的結(jié)合起來，以至于沒有很好的表達(dá)出本次課程設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。在以后的過程中，我會(huì)運(yùn)用本次課程設(shè)計(jì)中所學(xué)的知識(shí)，以及思考問題的方式和方法，爭(zhēng)取能夠發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)，盡量克服不細(xì)心，不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)热秉c(diǎn)。
3.從本次設(shè)計(jì)中得到的收獲：
通過本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)的能力，動(dòng)手能力以及獨(dú)立思考問題的能力。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膯栴}，最開始一拿到題目，我就覺得無從下手，因?yàn)槲业拈啔v，不知道如何把這樣一個(gè)問題變成程序，變成能夠讓人一目了然的東西，于是，我就先寫下了p,v操作的實(shí)現(xiàn)過程，因?yàn)檫@個(gè)對(duì)我來說簡(jiǎn)單一些，然后，在此基礎(chǔ)之上，就好辦了，結(jié)果最后用了2個(gè)函數(shù)就解決問題了，所以，我覺得有時(shí)候思考問題不要太死腦筋，換一個(gè)角度的話，也許會(huì)更好，說不定就能達(dá)到事半功倍的效果。