实验七

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核心作用

理解虚拟内存管理中页面置换算法的应用背景，掌握 FIFO（先进先出）、LRU（最近最久未使用）、LFU（最少使用） 三种经典置换算法的工作流程，通过模拟验证不同算法在相同访问序列下的缺页率和性能差异，理解 LiteOS-M 中内存模拟与任务调度的结合方式。

实验原理

虚拟内存中，当物理页帧不足时，需通过页面置换算法淘汰部分页面以调入新页面，实验通过 LiteOS-M 任务模拟页面访问行为，核心算法原理：

• FIFO：按页面进入物理内存的顺序淘汰，维护循环指针指向最早进入的页面，简单但可能出现 Belady 异常（页帧增加缺页率反而上升）；
• LRU：淘汰最近最久未被访问的页面，通过时间戳记录页面最后访问时间，缺页时选择时间戳最小的页面淘汰；
• LFU：淘汰访问次数最少的页面，为每个页面维护访问计数器，命中时计数加 1，缺页时选择计数最小的页面淘汰。

实验通过创建独立内核任务模拟页面访问序列，利用 LOS_TaskDelay 实现访问间隔，通过串口日志输出命中（Hit）/ 缺页（Fault）信息，验证算法的置换逻辑，并实现内存使用率监控任务，模拟系统内存资源的动态监控。