操作系统实验4-请求分页存储管理模拟实验.doc

【操作系统实验4-请求分页存储管理模拟实验】 实验的核心目标是通过模拟页面、页表、地址转换和页面置换过程，使学生深入理解请求分页存储管理系统的运作机制和技术。在这个实验中，每个页面可以存储10条指令，分配给进程的内存块数量为4。实验假设有一个进程，其总共有320条指令，地址空间分为32个页面，开始时所有页面都未加载到内存中。实验过程中，如果访问的指令已经在内存中，会显示其物理地址并执行下一条指令；如果访问的指令不在内存中，就会发生缺页，此时需要记录缺页次数，并将该页面调入内存。如果4个内存块已满，就需要执行页面置换。实验会使用OPT（最佳页面置换算法）、FIFO（先进先出页面置换算法）和LRU（最近最少使用页面置换算法）这三种策略。指令的访问顺序按照50%顺序执行、25%在低地址部分均匀分布、25%在高地址部分均匀分布的原则生成。 实验的主要步骤如下： 1. 初始化：初始化物理块数组，将所有页面标记为未在内存中。 2. 检查页面存在性：遍历物理块数组，检查访问的页面是否已经存在于内存中。 3. 查找空闲物理块：如果页面不在内存中，寻找空闲的内存块用于装载新页面。 4. 页面置换：当内存块满时，根据选定的置换算法（OPT、FIFO、LRU）确定需要替换的页面。 5. 显示物理块内容：实验结束后，展示内存中各页面的编号。 6. 计算缺页次数和缺页率：统计整个执行过程中的缺页次数，并计算缺页率。 代码示例展示了如何用C语言实现这一模拟过程，包括初始化、查找页面、查找空闲块、确定置换页面以及显示页面内容等函数。实验结果会给出采用不同置换算法的缺页次数，从而比较它们的性能。 实验的分类是分页存储管理，属于模拟实验类型，主要使用计算机作为实验工具。通过这个实验，学生可以直观地理解请求分页系统的工作流程，以及不同置换算法对系统性能的影响。实验结果的对比有助于分析和优化内存管理策略，为实际操作系统的内存管理提供理论支持。