模拟页式虚拟存储管理系统：进程调度与置换策略研究

实验七-杨添宝1是一个关于页式虚拟存储管理系统的实验，主要目的是让学生深入理解并实践请求分页存储管理系统的基本原理。在这个实验中，学生需要实现一个模拟的系统，包括以下几个关键部分： 1. 实验目的： 实验的核心目标是通过编程实现一个简单的页式虚拟内存管理系统，学习如何处理进程的调度、内存分配、地址转换以及异常处理（如缺页）。学生需要掌握如何处理并发进程，使用时间片轮转算法模拟进程执行，以及分析不同内存分配策略（如固定分配和局部置换）对系统性能的影响。 2. 实验内容： - 进程生成与管理：系统会自动产生进程，包括进程的大小、到达次序、执行时间和页面访问顺序。进程间需要存在并发执行，每个进程的执行时间有限。 - 内存管理：采用固定分配局部置换策略，分配算法采用按比例分配，调页采用请求调页方式，置换采用LRU算法（最近最少使用），驻留集大小是可调整的，这将影响到缺页率。 - 算法实现：学生需要编写程序，涉及进程调度、内存分配和替换等核心功能，并实现LRU和OPT（最佳适应）两种替换算法。 3. 实验报告要求： - 程序代码：提供包含注释的完整源代码，展示了实验中用到的各种数据结构和函数，如页表、队列和置换算法的实现。 - 运行结果：展示实验的运行结果，可能包括内存利用率、平均响应时间、缺页率等性能指标。 - 设计思路：详细解释程序设计和实现过程，包括选择这些特定算法的理由，以及如何解决可能出现的问题。 4. 示例代码： 提供了一个C语言实现的简短代码片段，展示了如何初始化页表、读取数据和调用不同替换算法的部分功能。这部分代码是实验的核心，展示了如何操作页表和处理进程调度。 这个实验不仅锻炼了学生的编程技能，还让他们了解了现代操作系统中内存管理和调度的关键概念，有助于提升他们对计算机系统内部运作的理解。通过调整参数如驻留集大小，学生可以观察并分析其对系统性能的影响，从而深入理解内存管理策略对系统效率的决定性作用。