FIFO与LRU算法在分页管理中的应用与缺页调度

本文档主要探讨了操作系统中的页面置换算法，具体涉及两种常见策略：FIFO算法（First-In-First-Out，先进先出）和 LRU（Least Recently Used，最近最少使用）算法。这两种算法在虚拟内存管理中扮演着关键角色，用于解决分页系统中的缺页中断问题。 FIFO算法 FIFO算法的基本思想是根据页面进入内存的时间顺序来决定淘汰哪个页面。当一个新页面需要调入而旧页面被替换出去时，最先进入的页面将首先被淘汰。在实验程序中，通过输入一个页面访问序列，程序会检查每个页面是否已存在于内存中。如果缺页（即页面不在内存），则将内存中最早调入的页面替换出来，将新页面调入。最后，程序会输出一个表格，其中包含每一页的状态（有无缺页）以及对应的访问标记。 实验目的 实验的主要目标是让学生理解并实际操作分页式虚拟存储管理中的缺页调度机制，特别是使用FIFO算法处理这些情况。通过编写代码并执行，学生可以直观地看到算法如何根据访问顺序进行页面替换，从而模拟真实世界中内存管理的场景。 LRU算法 与FIFO不同，LRU算法更倾向于淘汰那些最长时间未被访问的页面。当一个新页面请求出现而旧页面被替换时，最近最少使用的页面会被淘汰。在实验中，同样通过用户输入页面访问序列，程序会查找页面是否在内存，若缺页则进行淘汰和替换，并更新页表。输出结果展示每页的状态以及访问标记，以便观察LRU算法如何根据页面访问频率进行动态管理。 总结来说，这两个实验不仅涵盖了理论知识，还通过编程实践让学生深入理解操作系统中页面置换算法的工作原理。通过对比FIFO和LRU，学生可以体会不同策略对内存利用效率和性能的影响，这对于理解和优化现代计算机系统的内存管理至关重要。