虚拟存储器管理实验：FIFO与LRU页面置换算法模拟

"虚拟存储器管理实验报告，涉及FIFO和LRU页面置换算法的模拟" 实验报告详细介绍了如何使用C/C++编程实现一个虚拟存储器管理的模拟系统，主要关注的是请求页式虚存管理和两种常见的页面置换算法：FIFO（先进先出）和LRU（最近最少使用）。实验旨在让学生理解这两种算法的工作原理，并通过对比不同数量的物理页面分配，分析它们的性能和稳定性。 1. 实验目标： - 模拟请求页式虚存系统，处理缺页中断并执行页面置换。 - 使用FIFO和LRU算法，展示页面置换过程，并计算页面命中率。 - 通过改变分配给进程的物理页面数量，评估算法的性能差异。 2. 实验内容： - 编程实现一个系统，该系统具有固定数量的虚拟页面（例如10个）和可变数量的物理页面。虚拟页面的访问序列可以随机生成或从文件中读取（例如20次访问）。 - 在屏幕上显示置换过程的状态信息，并在访问结束后提供页面命中率。 - 支持调整物理页面数量以比较FIFO和LRU的性能。 3. 数据结构设计： - 虚页结构包含虚页号（pn，0-9）、实页号（pfn，未分配时为-1）以及访问时间（time，仅LRU算法使用）。 - 实页结构包括虚页号（pn，表示当前映射的虚页）、实页号（pfn）以及指向下一个实页结构的指针（next，用于构建链表）。 4. 缺页次数统计： - 为了计算命中率，实验用一个计数器（count）记录命中次数。如果访问的虚页已经映射到物理页面（pfn非-1），则计数器加一，表示发生了页面命中。 实验的核心在于理解和实现FIFO与LRU算法。在FIFO算法中，当发生缺页时，最先进入内存的页面将被替换。而在LRU算法中，最近最少使用的页面会被替换，因为假设这些页面在未来最不可能被访问。通过模拟和比较，学生可以直观地看到这两种策略如何影响内存利用率和系统性能，尤其是在物理内存资源有限的情况下。