C语言实现经典页面置换算法：FIFO、LRU、NRU与OPT比较

本资源是一份关于操作系统实验的详细资料，涉及C语言实现的页面置换算法模拟。实验的核心内容是让学生理解并实际操作FIFO（先进先出）、LRU（最近最久未使用）、NRU（最近未使用，也称Clock置换）和OPT（最佳置换）等经典的页面置换策略。这些算法在虚拟存储管理中扮演着关键角色，用于解决内存不足时决定淘汰哪个页面的问题。 实验要求学生通过编写程序，模拟系统在遇到缺页中断时如何根据不同的置换策略进行页面淘汰。FIFO算法简单直观，但可能存在Belady异常，即增加页面数反而增加缺页率；LRU算法则基于程序的局部性原理，预测未来访问趋势，倾向于淘汰近期未使用的页面；NRU算法通过硬件标志位区分不同使用状态，选择合适的页面进行替换；而OPT算法则追求最低的缺页率，通过分析页面的访问历史和未来可能性来做出决策。 代码部分展示了如何定义页框结构体，包括页号、进入次数、最后一次命中、访问计数和修改计数。实验者需要维护一个页框数组和一个目标访问指令集合，通过计算缺失页面数和缺页率来评估不同算法的效果。整个过程不仅锻炼了编程技能，还加深了对操作系统内存管理和虚拟存储的理解。 通过这个实验，学生不仅可以掌握页面置换算法的基本概念，还能通过实践了解到它们在实际应用中的性能差异，有助于提高对操作系统底层工作的认识。完成此实验后，学生将能更好地评估和选择适合特定场景的页面置换策略。