虚拟存储器管理仿真:分页与请求分页系统实现

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"虚拟存储器管理仿真 操作系统 操作系统课程设计 java" 虚拟存储器是一种计算机内存管理技术,它允许程序使用超过实际物理内存大小的地址空间。在这个操作系统课程设计中,学生将通过Java编程语言来实现虚拟存储器管理的仿真,包括分页式存储管理和请求分页式存储管理。此设计旨在帮助学生深入理解虚拟存储器的工作原理和内存管理策略。 在分页式存储管理中,内存被划分为固定大小的块,称为内存块,而进程的地址空间被分割成同样大小的页。每个页表项包含页号、内存块号以及块的状态信息。在这里,Page类代表页,Block类表示内存块,而PagingStorage类则封装了核心的管理操作。仿真过程包括加载预设的两个作业,并为每个作业生成页表。用户可以通过输入作业号选择作业,然后决定是否执行重定位。如果选择不重定位,用户可以输入页号和偏移量,系统会根据所选的地址转换算法计算出物理地址。 在请求分页式存储管理中,系统模拟了输入数据显示、FIFO页面置换算法和LRU页面置换算法。FIFO(First In First Out)算法遵循“先进先出”的原则,选择在内存中停留时间最长的页进行替换,而LRU(Least Recently Used)算法则优先替换最近最少使用的页面。系统使用二维数组和一维数组模拟内存空间,以处理缺页中断和页面置换。用户可以输入物理块的数量和页面访问序列,然后在菜单中选择相应的功能来观察这两种算法的效果。 FIFO算法假设最早进入内存的页最有可能不再被使用,因此这些页会首先被替换。与此相反,LRU算法基于最近使用频率来决定页面的替换,认为最近被访问的页面在未来更可能再次被访问,因此更应该保留在内存中。这两种算法各有优缺点,适应不同的内存使用场景。 这个课程设计项目通过实际编程实践,使学生能够掌握虚拟存储器管理的核心概念和技术,包括地址转换、页面置换策略及其对系统性能的影响,从而深化对操作系统内存管理的理解。