操作系统(一个小型操作系统地设计与实现)课程设计

南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告

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操作系统模拟算法课程设计报告

设计要求

将本学期三次的实验集成实现：

A.处理机管理；

B.存储器管理；

C.虚拟存储器的缺页调度。

设计流程图

主流程图

开始的图形界面

处理机管理存储器管理缺页调度

先来先服务时

间

片

轮

转

首

次

适

应

法

最

佳

适

应

法

先

进

先

出

L

R

U

算

法

A.处理机调度

1)先来先服务FCFS

N

Y

先来先服务算法流程

开始

初始化进程控制块，让进程控制块按进程到达先后顺序让进程排队

调度数组中首个进程，并让数组中的下一位移到首位

计算并打印进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间

其中：周转时间 = 完成时间 - 到达时间 带权周转时间=周转时间/服务时间

更改计时器的当前时间,即下一刻进程的开始时间 当前时间=前一进程的完成时间+其服务时间

数组为空

结束

2)时间片轮转法

开始

输入进程总数

指针所指的进程是

否结束

输入各进程信息

输出为就绪状态的进程的信息

更改正在运行的进程的已运行时间

跳过已结束的程序

结束

N

指向下一个进程

Y

如果存在下一个进程的话

Y N

输出此时为就绪状态的进程的信息

时间片轮转算法流程图

B.存储器管理(可变式分区管理）

1)首次适应法

分配流程图

申请xkb内存

由链头找到第一个空闲区

分区大小≥xkb？

大于

分区大小=分区大小-xkb，修改下一个空闲区的后向指针内容为（后向指针）+xkb;修改上一个空闲区的前向指针为（前向指针）+xkb 将该空闲区从链中摘除：修改下一个空闲区的后向地址=该空闲区后向地址，修改上一个空闲区的前向指针为该空闲区的前向指针

等于

小于延链查找下

一个空闲区

到链尾

了？

作业等待

返回是

否

登记已分配表

返回分配给进程的内存首地址

开始

首次适应算法回收流程图

开始

输入完成进程的标号在分配区表中查找释放区p下邻分区空

前一个空闲区的后向指针指向p的后一个分区，p的后一个分区的前向指针指向p的前一个分区，且p的前一个分区大小更改为加上p的大小，释放p

释放区p上邻分区空

前一个分区的后向指针指向p的后一个空闲分区，p的后一个空闲分区的前向指针指向p的前一个分区，且p的后一个分区大小更改为加上p的大小

释放区p上下均邻空闲区

前一个空闲区的后向指针指向p的后一个空闲分区，p的后一个空闲分区的前向指针指向p 的前一个空闲分区，且p的前一个空闲分区大小更改为加上p的大小再加上p的后一个空闲分区的大小，合并后的这个空闲区的后向指针指向p的下下个分区，如果p的下下个分区不为空，则其前向指针指向合并后的这个空闲区，释放p 和p的下一个分区释放区p上下均不邻空闲区

将p放在链首，

并修改其状态位

为空闲

2）最佳适应法

回收内存流程

C.虚拟存储器的缺页调度

开始

释放分区与上空闲分区相邻

释放分区与下空闲分区相邻

结束

释放分区与下空闲分区相邻

T

F

T

F

T

F

摘除链表中上分区。合并释放分区与上分区，将上空闲区长度修改为这二分区的长度。

摘除链表中上下分区。合并这三个分区，将上空闲区长度修改为三个分区的长度。

摘除链表中下分区。合并释放分区与下分区，将释放分区中长度修改为这二分区的长度。

将合并的或释放的分区按长度升序重新插入到自由链表中。

1)先进先出FIFO

2）LRU

开始FIFO的缺页中

断处理

查主存分块表

有空闲块

可用？

分配一块

J的修改标

志=1？

J=p[HEAD]

输出“将J页复写入交换区”

输出“装入L页”

调整FIFO队列，将L插入队

尾（HEAD=(HEAD+1)modM)

修改主存分块表和页表

终止

N

Y

N

Y

FIFO淘汰算法流程

实现原理

开始LRU 的缺页中

断处理

查主存分块表

有空闲块

可用？

分配一块

J 的修改标志=1？

找到栈底元素：J=p[M-1]

输出“将J 页送到入交换区”

输出“装入L 页”

调整堆栈，使HEAD 所指元素及以下的元素下移P[HEAD]=L 修改主存分块表和页表 终止

N

Y

N

Y

LRU 淘汰算法流程