模拟请求式分页：多算法页面置换实验详解

本实验旨在通过模拟请求式分页中的页面置换算法，让学生深入了解虚拟存储技术和请求页式存储管理的工作原理。学生需在信管091班级，由指导老师李湘的指导下完成，实验日期为12月19日至12月28日，共计6学时，参与者为阿布都热依马吉·阿力木。 实验的主要目标是： 1. 理解虚拟存储技术特点：通过编写程序，学生将体验到虚拟内存如何扩展了可用空间，使得程序能够访问远超过物理内存的地址范围。 2. 掌握页面置换算法：学生需要实现至少两种页面置换算法，如LRU（最近最少使用）和FIFO（先进先出），以便在内存不足时决定替换哪些页面。 3. 动态内存管理：实验涉及内存的动态分配，通过模拟，学生可以观察到随着进程对内存的不同访问模式，内存分配和回收的过程。 4. 性能评估：通过计算缺页次数和缺页中断率，学生可以量化不同算法的效率，并理解内存管理和算法选择对系统性能的影响。 实验步骤详细包括： - 数据结构定义：如`bsize`、`psize`、物理块标号数组`phb`、进程访问页面序列号数组`pro`等，用于记录进程和内存的状态。 - 程序流程图展示了算法的逻辑结构，包括初始化、页面请求处理、置换决策以及更新状态等功能。 - 实现主函数`main()`，该函数将调用不同的置换算法，接收用户输入，处理页面访问请求，根据算法规则进行页面替换，并更新相关计数器。 - 在实验过程中，学生还需要记录内存分配情况，例如页面在内存块中的驻留时间和缺页次数，以便后续分析和比较不同算法的性能。 通过本实验，学生不仅能掌握页面置换算法的具体实现，还能培养问题解决和编程实践能力，加深对虚拟存储管理理论的理解。同时，他们将学会如何根据实际情况选择合适的页面置换策略，以优化系统的整体性能。