编程实现页面置换算法：FIFO与LRU比较

本资源主要关注于编程实现两种常见的页面置换算法：FIFO（先进先出）和LRU（最近最少使用）。页面置换算法是模拟分页式虚拟存储管理中的关键技术，用于在物理内存不足时决定哪些页面应被替换，以腾出空间给新请求的页面。 **1. FIFO算法** FIFO算法的基本思想是根据页面的访问顺序进行淘汰。当新的页面访问到来且内存已满时，会将最早进入内存的页面替换出去。在提供的C语言程序中，用户首先输入页面访问序列，然后通过循环遍历，检查每个页面是否已存在于内存（mem数组）中。如果缺失（即页面表中没有对应的页面），则标记为缺页（flag设为'*'）。接着，将缺失的页面插入到内存的起始位置，并更新页表。最后，程序打印出每个页面的状态和访问标志。 **2. LRU算法** LRU算法则是基于“最近最少使用”的原则，每当有新页面访问时，如果内存已满，会选择最长时间未使用的页面进行替换。在C代码中，同样先读取页面访问序列，通过查找确定缺页，然后根据LRU策略，逐个检查并调整内存，将新访问的页面放在列表的末尾，而最久未使用的页面会被移除。程序输出的结果同样包括页面状态和访问标志。 **实验目的与流程** 实验的主要目标是让学生理解并实践页面置换算法的工作原理，通过编写程序来模拟缺页中断处理过程。首先，学生需要理解不同算法的工作原理，如FIFO简单直观，LRU则更注重频率和使用历史。然后，他们需要设计和实现这些算法，以便在实际内存不足的情况下做出合理的页面淘汰决策。最后，通过运行程序并观察输出结果，学生可以验证算法的效果和性能。 **总结** 在本次实验中，参与者需要选择FIFO或LRU或其他页面置换算法进行编程实现，这有助于他们深入理解虚拟内存管理和优化，特别是在有限硬件资源下如何高效地解决内存问题。通过实际编程操作，学生不仅能够提升编程技能，还能增强对操作系统内存管理机制的理解。