C++实现页面置换算法：FIFO、LRU与OPT

"该文档是关于页面置换算法的C++编程实践，主要涵盖了FIFO、LRU和OPT三种算法的实现和分析。作者通过设计虚拟存储区和内存工作区，来演示这些算法的工作过程，并计算访问命中率。" 在计算机操作系统中，页面置换算法是请求分页存储管理的关键部分，用于决定当内存工作区满而需要新页面时，应该替换哪个页面。此文档主要针对三种常见的页面置换算法进行讲解： 1. **先进先出（FIFO）**：这是一种简单的算法，按照页面进入内存的顺序进行替换。然而，FIFO可能会导致Belady异常，即增加分配的页面数反而降低命中率，因此实际应用中并不常见。 2. **最近最少使用（LRU）**：LRU算法基于这样的假设：最近被访问的页面在未来的访问可能性较高。每当需要替换页面时，LRU会选择最近最久未使用的页面进行替换。实现上，通常需要维护一个数据结构（如链表）来记录页面的访问顺序。 3. **最佳淘汰（OPT）**：也称为理想页面置换算法，它总是选择未来最长时间内不会被访问的页面进行替换。尽管这种算法在理论上最优，但由于无法预知未来访问情况，实际中无法实现，但可以作为其他算法性能评估的基准。 文档内容包含了设计目的、设计要求、设计原理以及流程图等部分，详细阐述了每种算法的实现提示和原理简述。实践部分不仅提供了C++代码实现，还包含对输出结果的分析和讨论，以帮助理解这些算法的实际效果。此外，还列出了参考书籍，便于进一步学习。 对于编程实践来说，学生需要掌握C++编程基础，理解分页系统的工作机制，以及如何利用数据结构（如数组、链表）来模拟内存和页面的交互。通过实现和运行这些算法，可以直观地理解它们的优劣，并对比不同算法对访问命中率的影响。 最后，文档还强调了实践目标，即用C++实现LRU和FIFO算法，通过实际运行和计算命中率，加深对虚拟存储和页面置换策略的理解。这对于学习操作系统和计算机体系结构的学生来说是一项有价值的练习。