C++实现操作系统进程控制与内存管理:FIFO算法与页表操作
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更新于2024-09-16
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操作系统进程控制是计算机系统管理的核心组成部分,主要涉及如何管理和调度程序在其执行过程中的内存访问和资源分配。在这个文件中,作者使用C++编写了一系列函数,用于实现两种不同的页面替换算法:FIFO(先进先出)和LRU(最近最少使用)。
首先,定义了两个结构体,`p_list`和`m_list`,分别表示页面(包含页号、块号、状态位和指针)和内存(包含数据和指针)。`wst`数组被用来表示一个虚拟内存的替换策略,`v`和`z`分别代表页面总数和空闲块的数量,`qy_f`和`qy_l`分别记录FIFO和LRU算法中已访问过的页面数量。
`change_add`函数用于计算物理地址,根据块号和偏移量计算出实际的内存地址,并打印出来。`init_page`函数初始化页面列表和内存列表,所有页面初始状态为未分配,所有内存单元数据为-1。
`show_page`和`show_memory`函数分别用于显示当前页面的状态和内存的内容,便于观察内存管理的情况。
`init_wst`和`print_wst`函数负责初始化和打印替换策略矩阵,即Wired Set,用于决定在内存不足时替换哪个页面。
`rand_bl`函数根据替换策略随机选择一个空闲块,`pdk`函数计算内存中有多少个空闲块,`mzf`函数检查某个页面是否在内存中。
`FIFO`函数是文件的主要部分,实现了FIFO页面替换算法。当需要访问一个页面时,它会检查该页面是否已经在内存中,若不在,根据FIFO原则将最久未使用的页面替换掉。同时,更新页面状态和内存列表,确保内存管理的正确性。如果内存已满且页面不在内存中,程序会执行页面淘汰操作。
另外,文件还包含了`LRU`函数的定义,虽然这部分代码并未完成,但从注释可以推测,它应该实现的是最近最少使用(LRU)算法,即每当内存空间不足时,会淘汰最后一次访问的页面。
这个文件的核心知识点在于操作系统级别的进程控制,特别是内存管理,包括页面结构、内存分配、替换策略以及FIFO和LRU两种常见的页面替换算法的实现。通过这些函数,我们可以看到操作系统如何根据用户请求动态地调整内存分配,以优化程序性能。
2011-12-09 上传
2023-03-28 上传
2023-05-10 上传
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2023-05-29 上传
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豆筱豆
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