虚拟存储器管理：分页与FIFO页面调度

"虚拟存储器管理，分页式存储，地址转换，缺页中断，FIFO页面调度算法" 操作系统实验五的主题聚焦于虚拟存储器管理，特别是分页式存储管理和缺页中断处理。虚拟存储器是一种内存管理技术，它允许程序使用超过实际物理内存大小的地址空间。这一技术的核心思想是将程序的逻辑地址空间分成固定大小的页，并在需要时从磁盘调入部分页面到内存中。 分页式存储管理是实现虚拟存储器的常见方式。在这个系统中，内存被划分为若干个固定大小的块，称为存储块，而程序的地址空间也被分割成同样大小的页。当程序运行时，逻辑地址需要通过地址转换机构转换为物理地址。这个过程中，页表起着关键作用，它记录了每个逻辑页对应的存储块的位置。如果逻辑地址对应的页标志位为"1"，表示该页已经在内存中，可以通过页号和块号计算出物理地址。反之，如果标志位为"0"，则表示发生了缺页中断，需要将该页从磁盘读入内存。 缺页中断是分页存储管理中的一个重要概念。当试图访问的页面不在内存时，硬件会触发缺页中断，通知操作系统。操作系统随后负责找到该页在磁盘上的位置，将其读入内存，并更新页表，然后重新执行原来的指令。在实验中，当遇到缺页中断时，程序会输出"该页页号"来模拟这一过程。 此外，实验还涉及到了FIFO（先进先出）页面调度算法。这是一种简单的页面替换策略，每当发生缺页中断且内存满时，FIFO算法会选择最早进入内存的页面进行替换。使用一个数组来跟踪内存中的页面，数组的元素代表页面的入内存顺序。这种算法虽然简单，但在某些情况下可能导致频繁的页面替换，即所谓的Belady's Anomaly。 实验报告需要包含分页式存储管理和FIFO算法的基本原理，以及在实验中如何模拟这些机制。这不仅要求对理论有深入的理解，还需要能够实际操作并分析结果，以验证和理解虚拟存储器的工作方式。通过这样的实验，学生可以更直观地了解操作系统如何高效地管理内存资源，以及虚拟存储器如何提高系统的资源利用率和程序的执行效率。