操作系统课程设计报告
院（系）：专业：姓名班级：＿学号题目：指导教师
信息与数学学院信息与计算科学
张三信计11402122914
页面置换算法孙庆生
2017年5月27日
f一、课程设计目的《Li
ux操作系统课程设计》是在学完《操作系统》课程之后的实践教学环节，是复习和检
验所学课程的重要手段。通过实验环节，加深学生对操作系统基本原理和工作过程的理解，提高学生独立分析问题、解决问题的能力，增强学生的动手能力。二、课程设计的任务和要求
由于具体的操作系统相当复杂，不可能对所有管理系统进行详细地分析。因此，选择了操作系统中最重要的管理之一存储器管理，作为本设计的任务。页面置换算法是虚拟存储管理实现的关键，要求在充分理解内存页面调度机制的基础上，模拟实现OPT、FIFO、LRU几种经典页面置换算法，比较各种置换算法的效率及优缺点，从而了解虚拟存储实现的过程。
具体任务如下：1分析设计内容，给出解决方案①要说明设计实现的原理；②采用的数据结构：定义为进程分配的物理块；定义进程运行所需访问的页面号；定义页的结构；2）模拟三种页面置换算法；3）比较各种算法的优劣。4）对程序的每一部分要有详细的设计分析说明。5）源代码格式要规范。6）设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。任务要求：
Li
ux平台下实现（Wi
dowsVMwareUbu
tu）
三、课程的详细设计
1）系统设计
在进程运行过程中，若其所要访问的页面不在内存而需把它们调入内存，但内存已无空闲空间时，为了保证该进程能正常运行，系统必须从内存中调出一页程序或数据，送磁盘的对换区中。但应将哪个页面调出，须根据一定的算法来确定。通常，把选择换出页面的算法称为页面置换算法。一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。从理论上讲，应将那些以后不再
f会访问的页面换出，或将那些在较长时间内不会再访问的页面调出。2）主程序流程图
开始
输入页面序列输入物理块数
调用各种置换算法，OPT，LRU，FIFO页面置换算法
计算缺页次数和缺页率
结束
3）先进先出FIFO页面置换算法
主流程图
算法的基本思想：该算法总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。该算法实现简单只需把一个进程已调入内存的页面，按先后次序存入一个时间数组，并将其中时间值最大的页面进行淘汰，并替换入新的页面就可以实现。
算法流程图：
f入口
初始化数据
i指向下一个页面
Y页面是否存在
N物理块是否有空闲
输出当前页r