内存管理作业

任致辰 1850091

项目介绍

本项目为一个内存调页模拟程序。在本项目所模拟的系统中，执行程序共有320条指令。一页可以存放10条指令，所有指令被分为32页，系统中共有4个页框可供程序使用。本项目将展示程序执行过程中的换页过程，以及缺页率的统计。

运行方法

git clone https://github.com/ZhichenRen/Memory-Management.git
cd Memory-Management
yarn install
yarn serve

本项目已在Github Page上部署，点击访问。

功能说明

​ 本项目实现了如下功能：

• 指令执行条数查看
• 下一条指令地址查看
• 单步执行指令
• 连续执行指令
• 指令命中提示
• 缺页提示
• 缺页率统计

总览

指令在页中

缺页提示

连续执行

实现介绍

本项目的核心部分是后继指令地址的生成与替换算法的实现，下面简要说明。

后继指令生成

本项目遵循50%顺序执行下一条指令，25%执行当前指令前的指令，25%执行当前指令后的指令的指令分布，采用随机的方式执行指令。

graph TD
A(开始) --> B(生成0-1间随机数x) --> if{ 判断随机数大小 }
if --->|0.5 <= x < 0.75| f2[随机向后执行]
if --->|0 < x < 0.5| f1[顺序执行执行下一条指令]
if --->|0.75 <= x < 1| f3[随机向前执行]

Loading

FIFO算法实现

程序中维护一个数组 call_in_time ，用于存放每个页框中的页的换入时间戳，当发生缺页时，程序遍历每一个页框，选择时间戳最小，也就是最早调入的页换出。

LRU算法实现

程序中维护一个数组 priority 来表示各页的换出优先级，数值较大的页优先被换出，具体更新策略如下：

• 当一个新的页被换入时，更新其 priority 为0
• 当一个已被调入的页被访问时，更新其 priority 为0
• 每次新执行一条指令时，令所有被调入的页的 priority 增加1

从上述更新策略中可以看出，长时间未访问的页的 priority 值较大，而近期换入或访问的页的 priority 值较小，在进行替换时前者更有可能被换出。