模拟页式存储管理：FIFO、LRU、LFU、OPT算法实现

"这篇报告是燕山大学信息科学与工程学院计算机科学与技术3班18组的学生关于模拟页式储存管理的页面置换算法的研究。报告涵盖了FIFO、LRU、LFU和OPT四种页面置换算法，并通过使用编程语言设计了一个模拟程序。报告中强调了设计要求，包括实现多线程运行、设定各种参数、随机生成访问序列等功能，并旨在提升学生的软件技术、操作系统技术理解和问题解决能力。开发工具选择了mac系统下的Xcode，涉及的主要问题包括页面置换算法的实现、多线程操作及界面开发。" 在操作系统中，页式存储管理是一种虚拟内存管理策略，它将连续的虚拟内存空间分割成固定大小的页，这些页在物理内存中可能不连续存放。当需要访问的页不在内存中时，会发生缺页中断，这时就需要页面置换算法来决定调出哪个页面以腾出空间给新的页面。 1. FIFO（先进先出）算法是最简单的页面置换算法，它依据页面进入内存的顺序决定淘汰顺序。按照“先进先出”的原则，最早进入内存的页面最先被替换出去。 2. LRU（最近最少使用）算法则更注重页面的使用频率。LRU认为最近未使用的页面在未来最不可能被使用，因此在选择淘汰页面时会选择最近最久未使用的页面。 3. LFU（最不经常使用）算法结合了LRU和FIFO的特点，淘汰的是在过去一段时间内使用频率最低的页面，但相比LRU，LFU更能适应那些长时间未使用但突然变得频繁访问的页面。 4. OPT（最佳页面置换）算法是理论上的最优算法，它能够预知未来页面访问序列，总是选择未来最长时间内不再被访问的页面进行替换，但在实际操作中无法实现，因为预测未来的访问模式是非常困难的。 报告中提到的程序设计要求考虑了多种情况，如设定内存大小、存取时间、缺页中断时间等，还提供了图形界面来直观显示四种算法的运行结果，并能记录实验数据以便后续分析。这样的设计有助于学生深入理解页面置换算法的工作原理，提高他们的编程实践和问题解决能力。