虚拟存储在操作系统中的应用
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简介：
虚拟存储在操作系统中的应用一文深入探讨了现代操作系统中虚拟内存技术的原理与实现方式，重点阐述其如何提升系统性能和安全性。文中结合实际案例分析了页面置换算法、地址映射机制等关键技术，并展望未来发展趋势。适合计算机专业师生及研发人员参考学习。
本实验要求生成一个包含320条指令的序列，并根据特定规则分配这些指令的地址：
1. 50%的指令顺序执行；
2. 25%的指令随机分布在前半部分；
3. 另外25%的指令随机分布在后半部分。
具体步骤如下：
- 在[0,319]范围内选取一个起始地址m。
- 执行地址为m+1的一条指令，然后在范围[0,m+1]内随机选择一条指令执行，其地址记作m’。
- 接着顺序执行地址为m+1的指令，在[m+2,319]范围内再次随机选取并执行另一条指令。重复上述过程直到完成所有320次指令。
接下来是将生成的指令序列转换成页地址流：
- 页面大小设为1K，用户内存容量从4页到32页不等；
- 用户虚存容量设定为32K。
按照每一页存放10条指令的方式排列虚拟存储器中的指令位置。例如：第0至9条指令位于第0页（对应于[0, 9]的虚地址）；第10至19条指令则在第1页（对应的虚存地址为[10, 19]），以此类推，直到最后一页。
实验要求计算并输出以下几种页面置换算法在不同内存容量下的命中率：
- 先进先出法(FIFO)
- 最近最少使用法(LRU)
- 最佳淘汰策略(OPT)：优先移除最不常用的页
- 最少访问页面替换方法(LFR)
其中，OPT与LFR为可选内容。命中率计算公式如下：
命中率 = 1 - (页面失效次数 / 总指令数)，
在本实验中，总指令数即页地址流长度为320，而每次访问时若该指令所在的页面不在内存内，则计作一次页面失效。
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