操作系统课程设计 C语言 存储器管理

报告，代码直接用，C语言 struct VPage { int pfn;//存放在实页号 int time;//最近访问时间 }; typedef struct PageNode { int pn;//存放的虚页号 struct PageNode *next; }*PageLink; 操作系统课程设计中，存储器管理是一个关键的主题，尤其是在C语言环境下。本次实验旨在模拟请求页式虚存管理，这是现代操作系统中广泛采用的一种虚拟存储管理策略。实验的主要目的是通过编程实现，帮助学生深入理解虚拟存储技术和请求页式虚存管理的页面调度算法，特别是FIFO（先进先出）和LRU（最近最久未用）两种常见的页面置换算法。 实验要求使用C语言编写程序，模拟一个进程在有限的物理内存（实页）中运行，处理具有固定数量（例如10个）虚页的访问。这些虚页的访问序列可以随机生成或预先定义在文件中。程序运行时，应能在屏幕上显示置换过程的状态，并在访问结束后输出页面命中率。此外，为了比较不同置换算法的性能，程序应允许为进程分配不同数量的实页。 在设计中，虚页和实页使用C语言的结构体表示。虚页结构包含虚页号（pn，0-9）和实页号（pfn）。如果虚页尚未装入实页，pfn值为-1，否则，它表示实际装入的实页号。对于LRU算法，还有一个time字段来记录最近访问的时间。实页结构体包含虚页号（pn）和一个指向下一个实页的指针（next），形成链表以管理多个实页。 统计缺页次数是计算命中率的关键，通过计数器count来跟踪每次虚页命中（pfn值不为-1）。最终，命中率等于命中的次数除以总访问次数的百分比。 在LRU算法中，"最近最久未用"页面的确定是通过维护一个时间计数器（countime）来实现的。每次访问虚页时，更新该虚页的time值，表示其最新访问时间。需要置换时，找到time值最小的虚页进行替换。 实页的组织采用了free和busy两个链表。free链表包含未分配的实页，而busy链表包含已分配的实页。当发生缺页且free链表非空时，从free链表头部取一个实页分配给虚页；若free链表为空，则根据FIFO或LRU算法进行页面置换。FIFO将最先进入busy链表的实页替换，而LRU则替换最近最久未用的虚页。 程序流程图和主要程序清单虽然没有详细列出，但可以想象它们包括初始化链表、处理虚页访问、检查缺页情况、执行页面置换、更新时间和命中计数、以及记录和打印运行过程数据等功能。 这个课程设计任务提供了一个实践操作系统的内存管理理论知识的机会，通过编写和调试C语言代码，学生能够直观地理解虚拟存储的工作原理及其优化策略。