页面置换算法实验：OPT、FIFO、LRU、LFU、NUR比较研究

存储管理是计算机系统中的一个重要组成部分，对于实现高效的程序运行和资源利用至关重要。而页面置换算法则是请求页式存储管理中的一个核心内容，它决定了在有限的内存空间下如何有效地管理页面的置换和调度，以提高系统的性能和资源利用率。本实验旨在通过模拟实现几种基本页面置换算法，深入了解虚拟存储技术的特点，掌握其基本思想和实现过程，并对这些算法的效率进行比较。 实验设计包括以下内容：首先设计一个虚拟存储区和内存工作区，并使用最佳淘汰算法（OPT）、先进先出的算法（FIFO）、最近最久未使用算法（LRU）、最不经常使用算法（LFU）、最近未使用算法（NUR）这几种基本页面置换算法来计算访问命中率。其中命中率的计算公式为命中率 = 1 - 页面失效次数 / 页地址流长度。实验准备阶段，首先使用随机数生成320条指令序列，根据特定的原则，将指令地址按照一定的规则生成，如50%的指令是顺序执行的，25%的指令均匀分布在前地址部分，25%的指令均匀分布在后地址部分，然后将这些指令序列针对不同的算法进行计算，得出相应的命中率。 在程序设计的实施方法中，首先通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。其中50%的指令是顺序执行的，25%的指令均匀分布在前地址部分，25%的指令均匀分布在后地址部分。具体的实现方法是，在指令地址的范围内随机选取一起点，然后顺序执行一条指令，并在前地址部分中随机选取一条指令并执行，最后在后地址部分中随机选取一条指令并执行。接着根据不同的算法，计算出相应的命中率，从而得出不同算法的性能比较。 通过这个实验，我们可以深入了解虚拟存储技术的特点和应用，掌握几种基本页面置换算法的基本思想和实现过程，并比较它们的效率。这对于提高计算机系统的性能和资源利用率具有重要意义。因此，本实验将为我们提供一个深入了解和实践的机会，有助于我们更好地理解存储管理和页面置换算法在计算机系统中的作用和意义。