操作系统课设页式存储系统地址转换.docx
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操作系统课设页式存储系统地址转换.docx
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操作系统课设页式存储系统地址转换
学号:
课程设计
题目
模拟设计页式存储管理中地址转换
学院
计算机科学与技术学院
专业
计算机科学与技术专业
班级
姓名
指导老师
汪祥莉
2021
年
1
月
10
日
课程设计任务书
学生姓名:
专业班级:
指导老师:
汪祥莉工作单位:
计算机科学与技术学院
题目:
模拟设计页式存储管理中地址转换
初始条件:
1.预备内容:
阅读操作系统的内存管理章节内容,理解页式存储管理的思想及相应的分配主存的过程。
2.理论准备:
掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:
〔包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等详细要求〕
1.实现页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。
可以处理以下的情形:
页式逻辑地址可以输入十进制或者十六进制,能检查地址的合法性,假如合法进展转换,否那么显示“地址非法〞;物理地址可以分别用十进制和十六进制表示。
2.设计报告内容应说明:
⑴课程设计目的与功能;
⑵需求分析,数据构造或模块说明(功能与框图);
⑶源程序的主要局部;
⑷测试用例,运行结果与运行情况分析;
⑸自我评价与总结:
〕你认为你完成的设计哪些地方做得比拟好或比拟出色;
〕什么地方做得不太好,以后如何改正;
〕从本设计得到的收获〔在编写,调试,执行过程中的经历和教训〕;
〕完成此题是否有其他的其他方法〔假如有,简要说明该方法〕;
〕对实验题的评价和改良意见,请你推荐设计题目。
时间安排:
设计安排一周:
周1、周2:
完成程序分析及设计。
周2、周3:
完成程序调试及测试。
周4、周5:
验收、撰写课程设计报告。
〔考前须知:
严禁抄袭,一旦发现,抄与被抄的一律按0分记〕
指导老师签名:
年月日
系主任〔或责任老师〕签名:
年月日
1.摘要
页表的功能可以由一组专门的存放器来实现。
一个页表项一个存放器。
由于存放器具有较高的访问速度,因此有利于进步地址变换的速度;但由于存放器本钱较高,且大多数如今计算机的页表又可能很大,是页表项的总数可达几千甚至几十万个,显然这些页表项不可能都用存放器来实现,因此,页表大多驻留在内存中。
在系统中只设置页表存放器PTR(Page-Table-Register),在其中存放页表在的内存的始址和页表的长度。
平时,进程为执行时,页表的始址和页表长度存放在本进程的PCB中。
当调度程序调度到某进程时,才将这两个数据装入页表存放器中。
因此,在单处理机环境下,虽然系统中可以运行多个进程,但只需一个页表存放器。
当进程要访问某个逻辑地址中的数据时,分页地址变换机构会自动地将有效地址(相对地址)分为页号页内地址两局部,再以页号为索引去检索页表。
查找操作由硬件执行。
在执行检索之前,先将页号与页表长度进展比拟,假如页号大于或等于页表长度,那么表示本次所访问的地址已超越进程的地址空间。
于是,这一错误将被系统发现并产生一地址越界中断。
假设未出现越界错误,那么将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加,便得到该表项在页表中的位置,于是可从中得到该页的物理块号,将之装入物理地址存放器中。
与此同时,再将有效地址存放器中的页内地址送入物理地址存放器的块内地址字段中。
这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。
在内存的管理的分页管理中,进程的存放是分为假设干页的,这些可能存放在连续的内存中,也可能存放在不联络的内存中。
进程所分的页的大小与内存中块的大小一样。
在页表中存放着页与内存块的对应关系,调度进程时要先访问页表,将所需的页调入内存才能执行。
2.设计目的与根本要求
本课程设计是学生学习完?
计算机操作系统?
课程后,进展的一次全面的综合训练,通过课程设计,让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,实现操作系统页式存储系统管理中地址转换的问题,加深对操作系统根底理论和重要算法的理解,加强学生的动手才能。
实现页式存储管理中逻辑地址到物理地址的转换。
可以处理以下的情形:
页式逻辑地址可以输入十进制或者十六进制,能检查地址的合法性,假如合法进展转换,否那么显示“地址非法〞;物理地址可以分别用十进制和十六进制表示。
3.程序设计模块说明
3.1主要定义变量说明
Memory内存总容量大小
Pagesize内存分页大小
Pagen内存页面总数
N进程分块数
Adresslo输入的逻辑地址
Adressp对应的页面号
Adressw偏移地址
Adressc对应的物理地址
X选择输入数的进制变量
again1程序重新运行控制变量
again2随机页表重新生成控制变量
again3重新输入进展地址转换控制变量
3.2程序设计思路
该程序采用java编写,因为考虑到java的强大包库可以拿来使用,所以为是程序看起来更容易理解,局部功能使用特殊的函数解决。
图3.1操作系统中页式存储系统的地址转换图
图3.2地址转换流程图
图3.3程序设计流程图
3.3程序主要语句和数据构造
intpglist[]整型一维数组作为存储页表的构造,其中下标表示页号,对应下标存储的整型数为该页号对应的页面号
while/dowhile循环语句用于输入合法性判断以及是否屡次运行代码段的判断
for循环语句用于intpglist[]表示的页表随机生成过程以及页表的输出显示
Integer.toHexString(int)函数用于将十进制整型数转换成十六进制字符串型数
Integer.parseInt(str,16)函数用于将十六进制字符串型数转换成十进制整型数
4.程序调试与运行结果
4.1程序运行开场界面
图4.1程序运行开场界面图
4.2设置内存分页
图4.2设置内存分页
4.3输入进程分块数目并生成随机页表
图4.3生成随机页表
4.4输入十进制逻辑地址并转换成物理地址
图4.4十进制逻辑地址的转换
4.5输入十六进制逻辑地址并转换成物理地址
图4.5十六进制逻辑地址的转换
4.6程序完毕
图4.6程序完毕
5.自我评价与总结
对于此次课程设计,我早就开场准备了,提早做好了充分的准备,把课本仔细的读了几遍,还在图书馆找了相关的参考书籍,因此此次课设可以很顺利的完成
以前做过的软件方面的课设如C++语言课设、数据构造课设,由于自己总是在写程序之前做好充分的准备,因此每次都很顺利,而且成绩也不错。
对于课程设计,我历来都是相当认真的,此次操作系统的课程设计当然也不例外。
可是关于内存的没怎么接触过,所以需要花费更多的时间来准备根底知识。
6.附录:
程序主要局部
代码在另一个文档
本科生课程设计成绩评定表
班级:
姓名:
学号:
序号
评分工程
总分值
实得分
1
学习态度认真、遵守纪律
10
2
设计分析合理性
10
3
设计方案正确性、可行性、创造性
20
4
设计结果正确性
40
5
设计报告的标准性
10
6
设计验收
10
总得分/等级
评语:
注:
最终成绩以五级分制记。
优〔90-100分〕、良〔80-89分〕、中〔70-79分〕、
及格〔60-69分〕、60分以下为不及格
指导老师签名:
2021年1月 日
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 操作系统 课设页式 存储系统 地址 转换
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