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课程设计说明书
设计名称: 操作系统课程设计
题目: 虚拟存储器管理设计系统
学生姓名:
专业: 计算机科学与技术
班级: 08
学号:
指导教师:
日期: 2011年5月5日
课程设计任务书
计算机科学与技术专业 08 年级 2 班
设计题目
虚拟存储器管理系统设计
主要内容
设计一个简单的虚拟存储器管理系统,模拟实际的页面调度算法与过程,通过该系统的设计,掌握页面调度的几种主要算法。
具体要求
本课程设计共2周,采取集中方式。
㈠主要设计内容
1、进程调度
2、存储管理
3、文件管理
㈡操作系统分项设计
设计三:虚拟存储器管理系统设计
本设计的目的是通过设计一个简单的虚拟存储器管理系统来模拟实际的页面调度算法与过程,以掌握这种有用的技术。要求将其输入/输出处理程序编成一个独立的进程模块并与其它请求输入/输出的进程并发运行。并要求加入设备管理子模块。
具体分析为:页面调度算法主要有FIFO、最近最少使用调度算法(LRU)、最近最不常用调度算法(LFU)、最佳算法(OPT)等。题目要求:
实现三种算法:1、先进先出;2、OPT;3、LRU
页面序列从指定的文本文件(DAT文件)中取出
输出:第一行:每次淘汰的页面号,第二行:显示缺页的总次数
进度安排
1、教师下达设计任务书(半天)
任务书内容包括题目、主要技术指标和要求、给定条件及原始数据、所用仪器设备和参考资料及文献等。教师讲授必要的设计思路和设计方法。
2、学生完成预设计(1天半)
本阶段学生通过查阅资料及文献(主要自学),明确任务,掌握工程设计基本方法,确定设计方案,进行设计分析,完成预设计。
3、实验阶段(7天)
经教师审查通过预设计方案后,即可进行编程调试。实验由学生独立完成,教师定时指导。
4、设计总结阶段(1天)
本阶段学生要认真完成课程设计报告书,整理技术资料,并尽可能写出课程设计的心得体会和改进意见。
完成后应上交的材料
课程设计报告书包括:设计任务及主要技术指标、设计方案及论证结果、系统的原理框图、设计程序、实验结果、实验中主要问题及故障现象的分析及设计结论等。
附实验数据、系统软硬件环境、使用说明及参考资料。
总评成绩
指导教师签名日期年月日
系主任审核日期年月日
目录
一、设计任务分析 2
虚拟存储器管理系统设计 2
: 2
虚拟存储技术概述 2
虚拟存储技术的概念 2
虚拟存储技术的优势 3
: 3
FIFO算法(先进先出淘汰算法) 3
LRU算法(最久未使用淘汰算法) 5
OPT算法(最佳淘汰算法) 6
二、总设计方案 8
,按设计要求刻画程序的基本思想; 8
①     最佳置换算法(Optimal): 8
②     先进先出(FIFO)页面置换算法: 8
③     LRU置换算法:LRU(Least Recently Used)置换算法的描述 9
2、LRU置换算法的硬件支持 8
1)寄存器 9
2)栈 9
三、程序设计结构图 10
10
-S图 11
寻找时间最长的页面功能模块: 12
内存页面输入功能模块: 12
指针页面移动功能模块: 13
FIFO功能模块: 14
LRU功能模块: 15
OPT算法思想: 16
四、设计程序结果 18
五、设计心得 19
六、参考文献 25
一、设计任务分析
虚拟存储器管理系统设计
本设计的目的是通过设计一个简单的虚拟存储器管理系统来模拟实际的页面调度算法与过程,以掌握这种有用的技术。要求将其输入/输出处理程序编成一个独立的进程模块并与其它请求输入/输出的进程并发运行。并要求加入设备管理子模块。
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虚拟存储技术概述
    虚拟存储技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。早在20世纪70年代,为了克服内存容量小成本高而不适应大型程序应用需要的矛盾,人们开发了虚拟内存技术。随着计算机技术及相关信息处理技术的不断发展,人们对存储的需求越来越大,单个大容量磁盘已不能适应应用的需要,虚拟存储技术又有进一步的发展,如在操作系统下将一组硬盘捆绑成带区集(STRIP)作为单个逻辑存储单元供主机访问;磁盘冗余阵列(RAID)技术将多个物理磁盘通过一定的逻辑关系集合起来,成为一个大容量的虚拟磁盘。从某种意义上讲,SAN本身也是虚拟存储技术的应用。
虚拟存储技术的概念
所谓虚拟存储技术,是指把多个物理上独立存在的存储体通过软件或硬件的手段集中