河北大学2008级操作系统学年论文（课程设计）
进程、设备、存储管理系统
摘 要
根据操作系统理论课上学习的操作系统中关于页式存储管理方法，实现主存空间的分配和回收、存储保护。采用先来先服务策略实现设备的分配，回收设备后，注意唤醒等待设备的进程。
本论文主要阐述四部分内容，引言部分，主要说明本次操作系统课程设计的性质、教学目的、教学任务与要求、意义以及论文的结构安排；系统分析与设计部分，主要阐述系统的主要功能模块以及每个模块计划采用的实现方法和原理；系统实现部分，主要通过流程图等工具描述主要模块的实现流程；最后一部分，结束语部分，主要书写已经实现的本系统存在的不足、改进方案和在课程设计中的实际感受。
关键词：操作系统 进程管理 存储管理 设备管理
河北大学2008级操作系统学年论文（课程设计）
目 录
1 引言 ......................................... 1
1.1 性质 ............................................. 1 1.2 教学目的 ......................................... 1 1.3 任务和要求 ....................................... 1 1.4 意义 ............................................. 1 1.5 论文结构安排 ..................................... 1
2 系统分析与设计 ................................ 2
2.1 系统要求 ......................................... 2 2.2 存储管理实现方法和原理 ........................... 2 2,2.1主存分配策略 .................................... 2 2.2.2主存回收策略 .................................... 3 2.2.3主存的模拟 ...................................... 3 2.2.4 用户接口 ....................................... 3 2.3 设备管理的实现方法和原理 ......................... 3 2.3.1设备的模拟 ...................................... 4 2.3.2数据结构 ....................................... 4 2.3.3设备分配 ....................................... 4 2.3.4设备的回收 ...................................... 4 2.3.5用户接口 ....................................... 4
3 系统实现 ...................................... 5
3.1 存储管理 ......................................... 5 3.1.1全局变量与初始化 ................................ 5
河北大学2008级操作系统学年论文（课程设计）
3.1.2位示图的模拟（起初都为0） ...................... 5 3.1.3地址映射过程 .................................... 5 3.1.4主存空间的分配 .................................. 6 3.1.3主存空间的回收 .................................. 7 3.1.4屏幕显示实现存储管理 ............................ 7 3.2 设备管理 ......................................... 8 3.2.1设备分配表 ...................................... 8 3.2.2设备分配的实现 .................................. 8 3.2.3设备的回收 ...................................... 9 3.2.4设备管理实现的屏幕显示 ......................... 10
4 结束语 ....................................... 10 参考文献 ........................................ 11
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1 引言
1.1性质
操作系统是计算机科学与技术专业的主要专业基础课和主干课。操作系统对计算
机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。
1.2 教学目的
通过模拟操作系统的全部或者部分功能的实现，加深对操作系统工作原理和操作系统实现方法的理解，达到联系编程的目的，提高学生运用理论知识分析问题、解决问题的能力，为学生从事科学研究和独立负担计算机及其应用方面的工作打好扎实的基础。
1.3任务和要求
本次试验模拟采用多道程序设计方法的单用户操作系统，存储管理要求实现主存空间的分配、回收和存储保护。设备管理实现设备的分配以及回收。 1.4意义
通过模拟操作系统原理的实现，加深对操作系统工作原理和操作系统实现方法的理解，掌握了初步分析实际问题的能力，为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。同时使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力。
1.5 论文结构安排
本论文主要阐述四部分内容，引言部分，主要说明本次操作系统课程设计的性质、教学目的、教学任务与要求、意义以及论文的结构安排；系统分析与设计部分，主要阐述系统的主要功能模块以及每个模块计划采用的实现方法和原理；系统实现部分，主要通过流程图等工具描述主要模块的实现流程；最后一部分，结束语部分，主要书写已经实现的本系统存在的不足、改进方案和在课程设计中的实际感受。
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2 系统分析与设计
2. 1系统要求
本系统需要实现主存空间的分配、回收和存储保护以及设备的分配与回收。
2.2存储管理实现方法和原理
模拟系统中，采用页式存储管理方案（PCB区域单独存放），系统区包括PCB区域、位示图。用数组模拟其他内存区域，大小为512字节。
1．等分内存
页式存储管理将内存空间划分成等长的若干区域，每个区域的大小一般取2的整数幂，称为一个物理页面有时称为块。内存的所有物理页面从0开始编号，称作物理页号。
2．逻辑地址
系统将程序的逻辑空间按照同样大小也划分成若干页面，称为逻辑页面也称为页。程序的各个逻辑页面从0开始依次编号，称作逻辑页号或相对页号。每个页面内从0开始编址，称为页内地址。程序中的逻辑地址由两部分组成：
3．内存分配和回收
系统可用一张“位示图”来登记内存中各块的分配与回收情况，当空闲块分配出去，其在位示图对应位为“1”， 当占用块回收后，其在位示图对应位为0”。存储分配时以页面（块）为单位，并按程序的页数多少进行分配。相邻的页面在内存中不一定相邻，即分配给程序的内存块之间不一定连续。
2,2.1 主存分配策略
当有程序要存放入主存时，查看空闲块总数是否够用，如果够用，先分配一块用来存放页表，然后查位示图中为“0”的位，根据查到的位所在的字号和位号可计算出对应的块号，同时在该位填上占用标志“1”，并填写页表；不够用，分配失败。
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