请求分页系统模拟：页面淘汰与FIFO算法实现

“操作系统实验之请求分页系统页面淘汰算法” 在操作系统中，请求分页系统是一种内存管理技术，用于处理虚拟内存与物理内存之间的映射。这个实验旨在让学生理解和实现请求分页系统的页面淘汰算法，特别是FIFO（先进先出）算法。实验要求学生设计页表结构，并编写一个仿真程序来模拟请求分页系统的行为。 首先，页表是请求分页系统的核心，它记录了虚拟页与物理页之间的映射关系。在这个实验中，学生需要用链表来表示虚拟内存页面表和主存页面表。链表是一种灵活的数据结构，可以方便地添加、删除元素，适合表示动态变化的页表。 实验过程包括以下步骤： 1. 初始化链表：创建两个链表，分别表示虚页和实页，录入内存的初始状态，如通过`creat(int n)`函数实现。 2. 模拟指令执行：随机生成指令访问虚页，检查当前工作集中是否存在对应的实页。工作集是最近被访问的页面集合，它的大小通常有限。 3. 命中检查：如果访问的虚页在工作集内，则发生命中，否则未命中。 4. 页面替换：若未命中且没有空闲内存页（主存页面），则需要进行页面淘汰。这里要求采用FIFO算法，即淘汰最早进入内存的页面。 5. 计算命中率：记录命中次数，以便后续计算平均命中率。 6. 链表操作：更新链表以反映页面的替换情况。 FIFO（先进先出）页面淘汰算法是最早提出的简单算法，其工作原理类似于队列，总是淘汰最早进入内存的页面，即使该页面可能频繁被访问。然而，FIFO算法容易导致Belady's异常，即增加分配给进程的物理页数时，缺页率反而上升。 实验代码中，`search(structnode* head, int k)`函数用于查找指定编号的页面是否在链表中，若找到则表示命中。其他未展示的代码可能包含了页面替换、命中率计算以及循环执行指令的过程。 通过这个实验，学生将深入理解请求分页的工作机制，以及页面淘汰算法对系统性能的影响。同时，链表操作的实践有助于增强学生对数据结构的理解和应用能力。