实验七：虚拟存储管理实验

一、实验目的

本实验旨在通过编写和调试虚拟存储管理的模拟程序，加深对虚拟存储管理方案的理解。在实验过程中，你将熟悉虚存管理的各种页面淘汰算法，并通过编写和调试地址转换过程的模拟程序，加强对地址转换过程的了解。

二、实验类型

本实验为综合性实验，涉及高级语言、数据结构、存储管理模型等多方面的知识。

三、实验步骤

1. 设计请求页式存储管理方案：你需要设计一个请求页式存储管理方案，并考虑页面淘汰算法的选择。在本实验中，我们将采用FIFO页面淘汰算法，并在淘汰一页时，只将该页在页表中抹去，不再判断它是否被改写过，也不将它写回到辅存。

2. 生成指令地址流：为了模拟程序的运行，你需要生成一系列需要访问的指令地址。为了保持一般性，你可以采用随机数生成器或其他方法来生成这些地址。请确保指令的顺序执行比例为50％，其中25％的指令均匀地散布在前地址部分，另外25％的地址均匀地散布在后地址部分。

3. 编写模拟程序：根据你设计的存储管理方案和生成的指令地址流，开始编写模拟程序。你可以使用高级编程语言（如Java、Python等）来完成这个任务。在编写过程中，你需要实现以下功能：

（1）地址转换：根据指令地址流中的地址，将逻辑地址转换为物理地址。这涉及到页表的查找和页面置换算法的应用。

（2）页面淘汰：当新的页面需要加载到内存中而内存已满时，需要根据页面淘汰算法选择一个页面进行淘汰。在本实验中，我们将采用FIFO页面淘汰算法。

（3）记录页面中断次数：在模拟过程中，需要记录页面中断的次数。页面中断是指当一个页面被访问时，如果该页面不在内存中，则需要产生一个页面中断来加载该页面。

1. 调试和测试：完成模拟程序的编写后，需要进行调试和测试。确保程序能够正确地实现地址转换、页面淘汰和记录页面中断次数等功能。你可以通过输入不同的指令地址流来测试程序的稳定性和正确性。

2. 结果分析和总结：在实验结束后，对实验结果进行分析和总结。比较不同页面淘汰算法的效果，分析页面中断次数与内存分配策略的关系。通过本次实验，你应该能够深入了解虚拟存储管理的原理和应用，为后续的学习和实践打下坚实的基础。