页面淘汰算法课程设计

****学院

计算机科学系

课程设计报告

设计名称：软件课程设计

设计题目：页面置换算法模拟程序学生学号：****

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指导教师（职称）：

课题工作时间：

摘要

操作系统（英语；Operating System，简称OS）是一管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;控制程序运行;改善人机界面;为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。

在地址映射过程中，若在页面中发现所要访问的页面不再内存中，则产生缺页中断。当发生缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存，以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法（Page-Replacement Algorithms）。

A.关键词：操作系统；OPT页面置换算法; FIFO先进先出的算法；LRR最近最

少使用算;LFR最少访问页面算法;NUR最近最不经常使用算法

Abstract

Operating system (in English; Operating System, referred to as OS) is a computer hardware and software resources management procedures, but also the core and foundation of the computer system. Who are charged with operating systems such as memory management and allocation, supply and demand determine the priority of system resources, control input and output devices, operation and management of network file systems and other basic services. The operating system is managing all the hardware resources of computer systems including software resources and data resources; control program is running; to improve human-machine interface; provide support for other applications, so that computer systems play a role in maximizing all resources to provide users with convenient effective, friendly service interface. Operating system is a huge management control procedures, including the five aspects of general management functions: process and processor management, operations management, storage management, device management, document management.

In the address mapping process, if found to be in the page to access the page no longer in memory, then generate a page fault. When a page fault occurs the operating system must select a page in memory of their out of memory in order to be transferred to the page to make room. The page used to select out what the rules are called page replacement algorithm (Page-Replacement Algorithms).

Keywords：Operating system; First Input First Output; Least Recently Used;OPT; Least Frequently Used;NUR

目录

第一章课题背景 (x)

1.1关于页面置换算法 (x)

第二章设计简介及设计方案论述 (x)

2.1 程序运行平台 (x)

2.2 程序的主要功能 (x)

2.3 XXXX (x)

第三章详细设计 (x)

3.1 XXXX (x)

3.1 XXXX (x)

第四章设计结果及分析 (x)

4.1 XXXX (x)

4.2 XXXX (x)

4.3 XXXX (x)

总结 (x)

致谢 (x)

参考文献 (x)

附录主要程序代码 (x)

第一章课题背景

1.1 关于页面置换算法

1.1.1页面置换算法及其分类

在地址映射过程中，若在页面中发现所要访问的页面不再内存中，则产生缺页中断。当发生缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存，以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法。

常见的置换算法有：

1．最佳置换算法（OPT）（理想置换算法）

2．先进现出置换算法（FIFO）：

3．最近最久未使用（LRU）算法

4．Clock置换算法（LRU算法的近似实现）

5．最少使用（LFU）置换算法

6．页面缓冲置换算法

1.1.2关于页面置换算法模拟程序问题的产生

在各种存储器管理方式中，有一个共同的特点，即它们都要求将一个作业全部装入内存方能运行，但是有两种情况：（1）有的作业很大，不能全部装入内存，致使作业无法运行；（2）有大量作业要求运行，但内存容量不足以容纳所有这些作业。而虚拟内存技术正式从逻辑上扩充内存容量，将会解决以上两个问题。

从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中，通常，把选择换出的页面的算法称为页面置换算法（Page-Replacement Algorithms）。进而页面置换算法模拟程序能客观的将其工作原理展现在我们面前。

第二章设计简介及设计方案论述

2.1程序运行平台

VC++6.0

具体操作如下：在VC++6.0的环境下准备用时钟函数调用库函数（#include ）、取时钟时间并存入t调用库函数（t=time(NULL)）、用时间t初始化随机数发生器调用库函数（srand(t)返回一个1~10之间的随机数（x=rand( )%10+1）。编写三种算法。

2.2程序的主要功能

2.2.1随机产生页面