操作系統(tǒng)課程設計---老化算法模擬分頁系統(tǒng)

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文檔簡介

1、　　老化算法模擬分頁系統(tǒng)　　摘要　　設計與編寫程序使用老化算法模擬一個分頁系統(tǒng)。頁面訪問序列從文件（文本文件）中讀取。對于一個給定的輸入文件，列出每1000個內(nèi)存訪問中發(fā)生缺頁中斷的數(shù)目。　　目錄</p&g

2、t;　　摘要………………………………………………………………I　　1總體設計………………………………………………………1　　1.1概要設計………………………………………………………1　　2 詳細設計………………………………………………………2　　2.

3、1 模塊設計……………………………………………………2　　2.1.1 主函數(shù)模塊………………………………………………2　　2.1.2 修改R位模塊……………………………………………3　　2.1.3 讀取文件模塊……………………………………………3　　2.1.4 判定缺頁中

4、斷模塊………………………………………4　　2.1.5 讀取R位模塊……………………………………………6　　2.2 流程圖………………………………………………………7　　3 調(diào)試與測試……………………………………………………8　　3.1調(diào)試過程中的問題……………………………

5、…………………8　　3.2測試結果………………………………………………………9　　參考文獻 ………………………………………………………10　　心得體會 ………………………………………………………11　　教師評語 ………………………………………………………12</p&

6、gt;　　附錄……………………………………………………………13　　1 總體設計　　1.1概要設計　　1.編寫一個程序，它使用老化算法模擬一個分頁系統(tǒng)。頁幀的數(shù)量是參數(shù)。頁面的訪問序列從文件中讀取。對于一個給定的

7、輸入文件。列出每1000個內(nèi)存訪問中發(fā)生缺頁中斷的數(shù)目，它是可用頁幀數(shù)的函數(shù)。（教材P141，41題）；　　2.一個簡單的典型測試數(shù)據(jù)：　　分配的內(nèi)存幀數(shù)：3　　進程頁訪問序列：0、1、2、3、4、1、2、0、1、2、3、4、0、1、2、3；<p

8、>　　3.程序中相對地址空間為10個頁。程序設計作為參數(shù)輸入，假設頁幀為3塊，初始均為空；程序設計時作為參數(shù)輸入，時鐘周期為10個數(shù)；　　4.按要求設計測試比較更大數(shù)據(jù)量的頁面訪問。　　2 詳細設計　　2.1模塊設計</p&

9、gt;　　整個程序運用老化算法并使用Visual Studio2008開發(fā)平臺。整個程序中分為讀取文件，修改R位，讀取R位，判斷缺頁中斷和主函數(shù)。　　2.1.1主函數(shù)模塊　　main()程序流程控制和控制時鐘周期以及最終的結果打印。　　void main(){<

10、p>　　char ch[Size];　　read(ch);　　int i=0;　　while('0'<=ch[i] && ch[i]<='9'){&

11、lt;p>　　printf("%c",ch[i]);　　//寫入幀并判斷缺頁中斷　　dauflt(ch[i]);　　//修改R位　　change(ch[i]);<

12、;b>　　i++;　　//時鐘周期為10個數(shù)　　if(i%10 == 0){　　printf("灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬\n");　　printf("\n");

13、　　//寫入計數(shù)器　　readch();　　//清空R位　　for(int i=0;i<10;i++)　　R[i] = 0;</

14、b>　　}　　}　　printf("\n計數(shù)器最終情況：\n");　　for(int j=0;j<row;j++)<

15、b>　　{　　printf("\t\t");　　for(int k=0;k<5;k++)　　printf("%d",count[k][j]);　　printf("\n");<

16、/p>　　}　　printf("缺頁中斷數(shù):\t%d\n",fault_num);　　}　　2.1.2修改R位模塊　　change(char c)將

17、讀入的字符逐一進行判斷并修改其對應的R位上的值，當R位上為0則改為1，1則無需做任何修改。　　//讀取R位　　void readch(){　　char ch;　　for(int i=0;i<

18、;5;i++){　　ch = frame[i];　　//獲取幀對應的R位,并寫入計數(shù)器　　count[i][row] = R[ch-48];　　}　　row++;</b

19、>　　}　　2.1.3讀取文件模塊　　read(char ch[])判斷文件是否存在，并將data.txt的內(nèi)容讀取到字符數(shù)組ch[]中。　　//讀取文件內(nèi)容<

20、p>　　void read(char ch[])　　{　　int i=0;　　file=fopen("date.txt","rb");　　if(fi

21、le==NULL)　　printf("can not open the date.txt file");　　while(!(feof(file)))　　{ch[i]=getc(file);　　i++; </

22、p>　　}　　fclose(file);　　}　　2.1.4判定缺頁中斷模塊　　dauflt(char c)每當讀入一個文件首先在frame[4]判斷是否有空位，有則直

23、接補到空位處并引發(fā)缺頁中斷；無則查看計數(shù)器，選擇最小計數(shù)器對應的幀來存放，并同樣引發(fā)缺頁中斷；另外，當此數(shù)在幀內(nèi)存在時，無需做任何操作。　　//判斷缺頁中斷　　void dauflt(char c){　　int h = 0;　　int

24、 min = 0;　　int counts[3] = {0};　　//判斷是否有空位　　for(h=0;h<3;h++){　　if(frame[h] == c)　　br

25、eak;　　if(0>frame[h] || frame[h]<9){　　frame[h] = c;　　fault_num ++;　　printf("丨");

26、　break;　　}　　}　　//無空位的情況　　if(h == 3){　　//判斷幀內(nèi)是否有

27、這個數(shù)　　for(int p=0;p<3;p++){　　if(frame[p] == c)　　break;　　}　　//幀內(nèi)無這個

28、數(shù)　　if(p == 3){　　//發(fā)生缺頁中斷　　fault_num ++;　　printf("丨");　　//統(tǒng)計計數(shù)器</

29、b>　　for(int k=0;k<3;k++){　　for(int j=0;j<row;j++){　　counts[k] += count[k][j];　　}<b&g

30、t;　　}　　//比較計數(shù)器，選擇最小器　　int minlin = counts[0];　　for(int j=1;j<3;j++){　　if(minlin > counts[j]){<b

31、>　　min = j;　　minlin = counts[j];　　}　　}　　frame[min] = c;

32、;　　}　　}　　//輸出當前幀內(nèi)情況　　printf("\t幀內(nèi)情況：");　　for(int z=0;z<3;z++){　　printf(&q

33、uot;%c\t",frame[z]);　　}　　printf("\n");　　}　　2.1.5讀取R位模塊　　readch

34、()每當時鐘周期到時，調(diào)用此函數(shù)將幀frame[4]內(nèi)的值寫入計數(shù)器count[4][row]中，row表示當前處于第幾個時鐘周期。　　//讀取R位　　void readch(){　　char ch;<p&

35、gt;　　for(int i=0;i<3;i++){　　ch = frame[i];　　//獲取幀對應的R位,并寫入計數(shù)器　　count[i][row] = R[ch-48];　　}&l

36、t;b>　　row++;　　}2.2流程圖　　不成功　　成　　功<

37、;p>　　3 調(diào)試與測試　　3.1調(diào)試過程中的問題　　讀取文件時候訪問不了數(shù)據(jù)，頁面訪問序列存放到文件data.txt中，該文件放入工程目錄下，然后將文件中的序列讀入一個數(shù)組中。　　修改R位，每個頁設置一個R位（訪問位），取值為0(表示未訪問)，取值為1，當在一個時鐘

38、滴答內(nèi)訪問該頁時，置為1。每個時鐘滴答開始時置所有頁的R位為0。　　3.2測試結果　　data.txt中的數(shù)據(jù)：　　結果：　　參考文獻

39、　　[1]塔嫰鮑姆：《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》[M]，機械工業(yè)出版社2009.7，第99頁。　　心得體會　　每一次課程設計度讓我學到了在平時課堂不可能學到的東西。所以我對每一次課程設計的機會都非常珍惜。不一定我的課程設計能夠完成得有多么完美，但是我總是很投入的去研究去學習。一個多月的實驗就這樣到了尾聲，我想我還學到了一些東西。學習這門

40、課之前不知道上這門課的真正用途在哪里，現(xiàn)在才知道操作系統(tǒng)是那么有用，電腦中一重之重的基礎軟件，當然非常復雜，這次的實驗我是做第三個題目，而這個程序題目要求也并非真正的分頁系統(tǒng)，而是模擬老化算法的分頁系統(tǒng)，所以做起來難度并非很高。　　教師評語　　#include <stdio.h>　　#in

41、clude <stdlib.h>　　#include <string.h>　　FILE *file;　　#define Size 1000　　#define Num 10//缺頁中斷數(shù)　　static i

42、nt fault_num = 0;//幀　　staticchar frame[3];//訪問位　　staticint R[10]={0};//計數(shù)器　　staticint count[3][1000]={0};//計數(shù)器的列數(shù)　　staticint row

43、=0;　　//讀取文件內(nèi)容　　void read(char ch[])　　{　　int i=0;　　file=fo

44、pen("date.txt","rb");　　if(file==NULL)　　printf("can not open the date.txt file");　　while(!(feof(file)))　　{

45、ch[i]=getc(file);　　i++; 　　}　　fclose(file);　　}　　//

46、修改R位　　void change(char c){　　for(int i=0;i<10;i++){　　i+= 48;　　if(c == i)　　R[i-48] =

47、1;　　i-=48;　　}　　}　　//讀取R位　　void readch()

48、{　　char ch;　　for(int i=0;i<3;i++){　　ch = frame[i];　　//獲取幀對應的R位,并寫入計數(shù)器　　count[i][row] = R[ch-

49、48];　　}　　row++;　　}　　//判斷缺頁中斷　　void dauf

50、lt(char c){　　int h = 0;　　int min = 0;　　int counts[3] = {0};　　//判斷是否有空位　　for(h=0;h<3;h++){<

51、/p>　　if(frame[h] == c)　　break;　　if(0>frame[h] || frame[h]<9){　　frame[h] = c;　　fault_num ++;</p

52、>　　printf("丨");　　break;　　}　　}　　//無空位的情況</b

53、>　　if(h == 3){　　//判斷幀內(nèi)是否有這個數(shù)　　for(int p=0;p<3;p++){　　if(frame[p] == c)　　break;

54、　　}　　//幀內(nèi)無這個數(shù)　　if(p == 3){　　//發(fā)生缺頁中斷　　fault_num ++;<p&g

55、t;　　printf("丨");　　//統(tǒng)計計數(shù)器　　for(int k=0;k<3;k++){　　for(int j=0;j<row;j++){　　counts[k] += count[k][j];&

56、lt;/p>　　}　　}　　//比較計數(shù)器，選擇最小器　　int minlin = counts[0];　　for(int j=1;j<3;j++){</

57、p>　　if(minlin > counts[j]){　　min = j;　　minlin = counts[j];　　}　　}</b&

58、gt;　　frame[min] = c;　　}　　}　　//輸出當前幀內(nèi)情況　　printf("\t幀內(nèi)情況：");

59、;　　for(int z=0;z<3;z++){　　printf("%c\t",frame[z]);　　}　　printf("\n");　　}<

60、;/b>　　void main(){　　char ch[Size];　　read(ch);　　int i=0;　　while('0'

61、<=ch[i] && ch[i]<='9'){　　printf("%c",ch[i]);　　//寫入幀并判斷缺頁中斷　　dauflt(ch[i]);　　//修改R位<

62、;/p>　　change(ch[i]);　　i++;　　//時鐘周期為10個數(shù)　　if(i%10 == 0){　　printf("灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬灬\n");</p

63、>　　printf("\n");　　//寫入計數(shù)器　　readch();　　//清空R位　　for(int i

64、=0;i<10;i++)　　R[i] = 0;　　}　　}　　printf("\n計數(shù)器最終情況：");&l

65、t;p>　　for(int j=0;j<row;j++)　　{　　for(int k=0;k<3;k++)　　printf("%d",count[k][j]);　　printf("\n&

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