C语言实现页面置换算法:FIFO与LRU

需积分: 9 4 下载量 140 浏览量 更新于2024-11-02 收藏 5KB TXT 举报
"页面置换算法,操作系统实验" 在操作系统中,页面置换算法是管理内存的重要部分,特别是对于虚拟存储系统。这个实验涉及到两种常见的页面置换算法:FIFO(先进先出)和LRU(最近最少使用)。下面是对这两种算法的详细解释: 1. FIFO(先进先出)算法: FIFO是最简单的页面置换算法,它按照页面进入内存的顺序进行替换。当一个新的页面请求进来而物理内存已满时,最先进入内存的页面将被替换出去。在给出的代码中,`fifo()` 函数实现了FIFO算法。它首先初始化一个物理块数组 `b[]`,然后遍历页面序列 `a[]`。如果页面已经在物理块中,就将其移动到数组的前面;如果不在,就将新页面添加到数组末尾,并增加缺页次数 `as`。最后,计算缺页率(`m_absentf`)和替换次数(`m_changef`)。 2. LRU(最近最少使用)算法: LRU算法基于“最近使用的页面未来最可能再次被使用”的假设。当需要替换页面时,选择最近最久未使用的页面。在给出的代码中,`lur()` 函数实现LRU算法。同样,它遍历页面序列,但维护了一个 `myb[]` 数组来记录每个页面的使用时间。如果找到匹配的页面,将该页面的时间戳更新为最小值(表示刚使用过),然后检查其他所有页面的时间戳并增加1。如果页面不在物理块中,找到时间戳最大的页面进行替换。计算缺页率和替换次数的方式与FIFO算法相同。 这两个算法都是为了优化内存利用率,减少缺页中断的发生,从而提高系统的性能。在实际操作中,LRU通常比FIFO表现更好,因为它考虑了页面的历史使用情况,而FIFO仅依赖于页面的进入顺序。然而,LRU的实现通常更复杂,需要更多的计算资源。 在实验中,通过比较FIFO和LRU算法的缺页率和替换次数,可以评估它们在特定页面访问模式下的性能差异。`last()` 函数可能是用于输出或进一步分析这些统计信息的。实验结果可以帮助理解不同页面置换策略对系统性能的影响,并为实际操作系统设计提供参考。