三种存储管理方式的地址换算过程课程设计.docx
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三种存储管理方式的地址换算过程课程设计
课程报告
课程设计名称：
计算机操作系统
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
课程设计时间：
2011.6.15-2011.6.25
计算机科学专业课程设计任务书
学生姓名
专业班级
学号
题目
编程演示三种存储管理方式的地址换算过程：
课题性质
其它
课题来源
自拟课题
指导教师
同组姓名
主要内容
1、分页方式的地址换算
2、分段方式的地址换算
3、段页式的地址换算
任务要求
要求演示正确、清晰，编程所用工具不限。
参考文献
任满杰等《操作系统原理实用教程》电子工业出版社2006
汤子瀛《计算机操作系统》（修订版）西安电子科技大学出版社2001
张尧学史美林《计算机操作系统教程》实验指导清华大学出版社2000
罗宇等《操作系统课程设计》机械工业出版社2005
审查意见
指导教师签字：
教研室主任签字：
年月日
说明：
本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
1需求分析
编程演示三种存储管理方式的地址换算过程
【基本要求】
（1）分页方式地址算法。
（2）分段方式地址算法。
（3）段页式地址算法。
2概要设计
一、程序模块
1、主函数main（）。
2、分页方式地址算法PageAddress（intpa,intpl）。
3、分段方式地址算法SegmentAddress（intsn,intsd）。
4、段页式地址算法SegPag（intsn,intpn,intpd）。
二、程序总框架
程序框架如图一：
图一：
程序框架
3运行环境
WindowsXPsp3;
4开发工具和编程语言
MicrosoftVisualC++6.0，c语言。
5详细设计
1,定义结构体
typedefstructsegtable//段式结构体
{
intsegf[256];//段首地址
intsegl[256];//段长
}segtable;
structsegtablest;
typedefstructsegpag//段页式结构体
{
intsegf[256];//段首地址
intsegl[256];//段长
intptl[256];//页表长度
intbn[256];//块号
intpf[256];//页表首地址
intpl;//页面长度
}segpagt;
structsegpagsp;
2,voidPageAddress（intpa,intpl）//分页式地址算法
该方法中pa表示要查找的逻辑地址，pl表示页面大小。
页号p=pa/pl，页内地址d=pa%pl。
先比较页号和页表长度大小，如果页号大于页表长度，越界中断。
否者继续通过计算得到物理地址Mac=块号*页面大小+页内地址。
具体代码如下：
voidPageAddress（intpa,intpl）//分页式地址算法
{
intd,p,i;
intMac;//物理地址
intBn[256];//块号
for（i=0;i<256;i++）
{
Bn[i]=rand（）%512;//得到块号
}
p=pa/pl;//页号
d=pa%pl;//页内地址
if（p>pl）
printf（"页号大于页表长度，越界中断！
\n"）;
else
{
printf（"页号=逻辑地址/页面大小=%d\n页内地址=逻辑地址%%页面大小=%d\n",p,d）;
printf（"根据页号%d得到块号%d\n",p,Bn[p]）;
Mac=Bn[p]*pl+d;
printf（"物理地址=块号%d*页面大小%d+页内地址%d\n",Bn[p],pl,d）;
printf（"逻辑地址%d换算后的物理地址为%d\n\n",pa,Mac）;
}
}
3，voidSegmentAddress（intsn,intsd）//分段式地址算法
该方法中sn表示段号、sd表示段内偏移地址。
假定短表长度为256，首先比较段号与段表的大小，若大于则越界中断。
然后比较段内地址与段长度，若大于，越界中断。
否则根据段号找到首地址，然后计算物理地址Mac=段首地址+段内地址。
具体代码如下：
voidSegmentAddress（intsn,intsd）//分段式地址算法
{
inti;
intMac;//物理地址
for（i=0;i<256;i++）
{
st.segf[i]=rand（）%256;//初始化段首地址
st.segl[i]=rand（）%2048;//初始化段长
}
if（sn>=256）
printf（"段号%d大于等于段表长度256，越界中断\n",sn）;
elseif（sd>st.segl[sn]）
printf（"段内地址%d大于段长度%d，越界中断\n",sd,st.segl[sn]）;
else
{
printf（"根据段号找到段首地址%d\n",st.segf[sn]）;
printf（"物理地址=段首地址%d+段内地址%d\n",st.segf[sn],sd）;
Mac=st.segf[sn]+sd;
printf（"换算得到的物理地址为:
%d\n",Mac）;
}
｝
4，voidSegPag（intsn,intpn,intpd）//段页式地址算法
该方法中sn代表段号，pn代表页号，pd页内地址。
设定段表长度为256，页面大小为256。
比较段号与段表长度大小，若大于则越界中断。
若小于继续下一步，比较页号与页表长度大小，若大于则越界中断。
若小于继续下一步，比较页内地址和页面大小，若大于同样越界中断。
否则继续下一步的计算，通过段号找到页表首地址，然后找到块号。
最后计算物理地址=页表首地址+块号*页面长度+页内地址（Mac=sp.pf[sn]+sp.bn[pn]*sp.pl+pd）。
具体代码如下：
voidSegPag（intsn,intpn,intpd）//段页式地址算法
{
inti,Mac;
sp.pl=256;
for（i=0;i<256;i++）
{
sp.pf[i]=sp.segf[i]=rand（）%10240;//初始化页首地址，段表首地址
sp.ptl[i]=sp.segl[i]=rand（）%512;//初始化页表长度，段表长度
sp.bn[i]=rand（）%256;//初始化块号
}
if（sn>256）
printf（"段号%d大于段表长度256，越界中断\n",sn）;
elseif（pn>sp.ptl[pn]）
{
printf（"页号%d大于页表长度%d,越界中断\n",pn,sp.ptl[pn]）;
}
elseif（pd>sp.pl）
printf（"页内地址%d大于页面长度%d，中断\n",pd,sp.pl）;
else
{
printf（"通过段号%d找到页表首地址%d找到块号%d\n",sn,sp.pf[sn],sp.bn[pn]）;
printf（"物理地址=页表首地址%d+块号%d*页面长度%d+页内地址%d\n",sp.pf[sn],sp.bn[pn],sp.pl,pd）;
Mac=sp.pf[sn]+sp.bn[pn]*sp.pl+pd;
printf（"物理地址：
%d\n",Mac）;
}
}
5，voidmain（）
该main方法中显示菜单、做选择要使用的方法实现地质换算。
用sel做出选择，并用switch（sel）实现选择的目的。
具体代码如下：
voidmain（）
{
intsel;
intpl,pa,sn,sd,pd,pn;
while
（1）
{
printf（"…………三种存储管理方式的地址换算过程…………\n\n"）;
printf（"1.分页方式地址换算\t"）;
printf（"2.分段方式地址换算\n\n"）;
printf（"3.短页式地址换算\t"）;
printf（"0.结束运行\n\n"）;
printf（"……………………………………………………………\n\n"）;
printf（"请输入你的选择：
"）;
scanf（"%d",&sel）;
if（sel==0）
{
printf（"谢谢使用!
"）;
break;
}
switch（sel）
{
case1:
{
system（"cls"）;
printf（"请输入换算逻辑地址：
\n"）;
scanf（"%d",&pa）;
printf（"页面大小：
\n"）;
scanf（"%d",&pl）;
PageAddress（pa,pl）;
}
break;
case2:
{
system（"cls"）;
printf（"设定段表长度为256\n"）;
printf（"请输入逻辑地址的段号：
\n"）;
scanf（"%d",&sn）;
printf（"段内地址：
\n"）;
scanf（"%d",&sd）;
SegmentAddress（sn,sd）;
}
break;
case3:
{
system（"cls"）;
printf（"预设定段表长为256，页面大小为256\n"）;
printf（"请输入逻辑地址的段号：
\n"）;
scanf（"%d",&sn）;
printf（"页号：
\n"）;
scanf（"%d",&pn）;
printf（"页内地址：
\n"）;
scanf（"%d",&pd）;
SegPag（sn,pn,pd）;
}
break;
default:
{
system（"cls"）;
printf（"\n"）;
printf（"……………………\n"）;
printf（"错误提示：
输入有错，重新输入!
"）;
printf（"……………………\n"）;
}
}
}
}
6调试分析
通过调试发现了比较多的问题，输出%的问题即printf（"页号=逻辑地址/页面大小=%d\n页内地址=逻辑地址%%页面大小=%d\n",p,d）需要用两个百分号，才能显示出来，一个百分号还不显示。
一步一个脚印，循循渐进，慢慢磨，最终就会成功，每一次出错是一次改良的机会，通过过一个个错误的改正，才能做出比较完整的程序，甚至完美的程序。
7测试结果
（1）运行程序出现界面如下图二：
图二：
开始选择界面
（2）选择1，提示输入需换算的逻辑地址，以及页面大小。
输入完成后的结果如图三：
图三：
分页方式换算过程及结果
（3）选则2，进入分段方式地址换算，提示输入逻辑段号，以及页内地址，输入完成后，可得到物理地址。
运行结果如图四：
图四：
分段方式换算过程及结果
（4）选择3，进入段页式地址转换，提示输入段号，页号，页内地址。
然后即可得到物理地址。
运行结果如图五：
图五：
段页式换算过程及结果
（5）选择0，结束运行。
运行结果如图六：
图六：
结束运行结果
（6）如果选择出错。
运行结果如图七：
图七：
选择其他运行结果
8参考文献
[1]谭浩强C程序设计（第三版）清华大学出版社2003。
[2]任满杰等《操作系统原理实用教程》电子工业出版社2006。
[3]汤子瀛《计算机操作系统》（修订版）西安电子科技大学出版社2001。
[4]张尧学史美林《计算机操作系统教程》实验指导清华大学出版社2000。
[5]罗宇等《操作系统课程设计》机械工业出版社2005。
课程设计总结
通过这次课程设计，让我充分了解三种存储管理方式的地址换算算法。
刚开始的时候，看了半天的操作系统书，才弄懂三种算法。
通过对框架的设计，到具体实现是比较麻烦的过程，开始想完全后，写在草纸上，然后一口气敲完代码，一大堆错误，最后，还是一步一步来实现，循循渐进，最终完成。
虽然很辛苦，但是很值得。
尽管只有短短的三天时间，不是很完美，但是还是通过努力做出来的，也是有成就感的。
同时我也学会了，凡是不能一步登天的道理，要一步一个台阶，要有计划，有目的的执行，才能成功。
这次课程设计中我遇到许多问题和麻烦，还需要复习以前的C语言书，得到了老师的帮助和指导，才能够使得这次课程设计顺利的进行下去，另外，在程序调试过程中，也得到很多同学的帮助，给我及时指出错误，提出许多宝贵意见。
在此对老师和同学们表示感谢！
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