虚拟存储器管理实验报告.pdf

【虚拟存储器管理】是操作系统中的关键组成部分，它允许程序使用超过实际物理内存大小的内存空间。本实验报告关注的是虚拟存储器中的【请求页式虚存管理】，这是一种常用的虚拟存储策略，它通过将部分数据存储在硬盘上的交换空间（也称为外存）来扩展内存容量。 实验的目标是模拟【页面置换算法】，包括【FIFO（先进先出）】和【LRU（最近最久未用）】两种。FIFO算法按照页面进入内存的顺序进行替换，而LRU则依据页面的使用频率，选择最近最长时间未被使用的页面进行替换，以提高效率。 实验的具体要求包括： 1. 使用C语言编写程序，模拟一个有多个虚页的进程在有限的实页中运行。虚页数量（如10个）和访问页地址流（如20次访问）可由程序随机生成或从文件中读取。 2. 实现过程中，虚页和实页通过结构体表示，虚页结构包含虚页号（pn）、实页号（pfn）和访问时间（time）。实页结构包含虚页号（pn）、实页号（pfn）以及指向下一个实页的指针。 3. 统计【缺页次数】，以计算页面【命中率】，即命中的页面访问次数占总访问次数的比例。 4. 在LRU算法中，通过时间计数器（countime）跟踪最近访问时间，置换时选择时间值最小的虚页。 5. 实页通过链表组织，分为未分配的free链表和已分配的busy链表，方便页面的分配和置换。 程序流程包括登录、参数输入和算法实现三个模块。在算法实现模块中，核心功能包括： 1. 生成随机访问序列（producerand函数）。 2. 初始化进程状态（initprocess函数）。 3. 决定页面置换策略（chosedisplace函数）。 4. FIFO和LRU算法的实现（fifo和LRU函数）。 5. 初始化链表（initlink函数）。 6. 分配实页（allotment函数）。 7. 检查FIFO和最优页面置换的等效性（checkfifooptim函数）。 实验结果会展示置换过程中的状态信息，如命中率等，并允许用户通过改变分配的实页数来比较不同算法的性能。 通过这个实验，学生可以深入理解虚拟存储技术的原理，尤其是请求页式虚拟存储管理和页面置换算法的工作机制，同时锻炼C语言编程能力。