C语言实现操作系统页面置换算法：FIFO与LRU

本资源是一份关于操作系统课程设计的文档，主要聚焦于页面置换算法在C语言中的实现。页面置换算法是操作系统内存管理中的关键技术，用于处理内存不足的情况，当进程试图访问超过物理内存范围的数据时，通过淘汰部分不再使用的页面腾出空间，以便为其他页面提供内存。文档详细要求学生实现四种常见算法： 1. 最优置换算法 (OPT): 这种算法追求的是未来最少可能被访问的页面，通过预测和评估页面访问的频率来决定淘汰哪一个。然而，这需要精确的预测，实际中往往难以实现。 2. 先进先出算法 (FIFO): 按照页面进入内存的顺序进行淘汰，简单易实现，但没有考虑到最近访问的信息，可能导致频繁替换活跃页面。 3. 最近最久未使用算法 (LRU): 依据页面最后一次被访问的时间，最近长时间未使用的页面会被淘汰。这是一种常用的近似算法，因为它能较好地平衡了内存利用率和性能。 4. 最不经常使用算法 (LFU): 类似于LRU，但更侧重于统计页面访问频率，而不是时间间隔，适合那些访问模式变化较大的场景。 实验目标包括了深入理解虚拟存储器的工作原理，特别是局部性原理，以及各种内存分页管理策略。通过编写和实现这些算法，学生可以掌握内存调度的基本原理，并提升知识应用和实践操作能力。 设计要求规定了算法的实现细节，如需要处理动态产生的内存地址引用串，输出包括内存驻留页面、页错误次数和页错误率等关键指标。此外，文档还涉及虚拟存储器的不同实现方式，如分页请求系统和请求分段系统，以及不同类型的页面分配策略，如平均分配、按比例分配和优先级分配。 页面置换算法是设计的核心，其中提到的Clock算法，全称为Clock页面置换算法，是一种基于访问时间的改进版本的LRU算法，通过维护一个虚拟时间戳，使页面淘汰更具有策略性。 总结来说，这份文档引导学生从理论到实践全面学习和掌握页面置换算法，以及它们在实际操作系统中的应用，对学生提高操作系统和编程技能具有重要意义。