分页系统模拟实验:操作系统课程设计
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更新于2024-07-25
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"分页系统模拟课程设计,包含目录、流程图、代码、原理和测试结果,由兰州理工大学计算机与通信学院2012年秋季学期操作系统原理课程的学生冯宝义完成,指导教师李睿。"
在操作系统中,分页系统是一种有效的内存管理机制,它源于冯·诺依曼体系结构的存储程序概念。分页系统的主要目标是提高存储器的利用率和优化操作系统的性能。虚拟存储的概念在此基础上进一步发展,利用程序的局部性原理,只将当前需要的部分程序加载到内存,其余部分保留在辅助存储器(如硬盘)中。
当需要执行的程序不在内存时,会发生缺页中断,此时虚拟存储器会通过内存管理单元(MMU)进行页面替换,将当前不常用的页面调出到辅存,同时将所需的页面调入内存。这使得用户可以感觉到拥有比实际物理内存更大的内存空间,即虚拟内存。
在冯宝义的分页系统模拟实验中,他可能涉及到了以下关键知识点:
1. **设计思想**:分页系统的设计通常包括逻辑地址和物理地址的映射,以及如何有效地管理和替换内存中的页面。
2. **伪码算法**:这部分可能包含了实现分页功能的算法描述,如页表的创建、页错误处理、页面替换算法(如LRU、FIFO等)等。
3. **函数调用关系图**:展示了不同功能模块间的调用顺序和依赖关系,有助于理解系统的整体工作流程。
4. **调试结果**:实验中可能会展示出各种测试情况下的运行结果,比如不同大小的内存分配、不同程序执行时的页面访问模式等。
5. **源程序**:带有注释的源代码是理解分页系统实现的关键,包括页表管理、页错误处理和页面替换等功能的实现细节。
6. **总结**:这部分可能是对整个课程设计的反思和总结,包括遇到的问题、解决策略以及对未来改进的思考。
7. **参考文献**:引用的相关资料可能包含了分页系统和虚拟存储的理论基础,帮助理解设计的理论依据。
8. **致谢**:对指导教师和参与者的感谢。
9. **附件**:包含了部分源代码,可能包含关键的函数实现和数据结构,用于实际操作分页系统的模拟。
这个课程设计全面覆盖了分页系统的核心概念和实现,对于理解和掌握操作系统内存管理有极大的帮助。通过模拟实验,学生能够深入理解虚拟存储的工作原理,提高分析和解决问题的能力。
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