假设每个页面中可存放10条指令,分配给作业的内存块数为4。 (2)用c语言模拟一个作业的执行过程,该作业共有320条指令,即它的地址空间为32页,目前它的所有页都还未调入内存。在模拟过程中,如果所访问的指令已在内存,则显示其物理地址,并转下一条指令。如果所访问的指令还未装入内存,则发生缺页,此时需记录缺页的次数,并将相应页调入内存。如果4个内存块均已装入该作业,则需进行页面置换,最后显示其物理地址,并转下一条指令。在所有320指令执行完毕后,请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。 (3)置换算法:采用先进先出(FIFO)、最近最久未使用(LRU)和最佳置换(OPT)算法置换算法。
时间: 2024-02-22 12:55:37 浏览: 62
好的,我已经了解了您的问题。下面是针对您的问题的回答:
首先,我们需要定义一个 Page 结构体来代表内存中的一个页面,其中包含以下成员变量:
- int id:页面的编号,用于区分不同的页面。
- int address:页面在内存中的起始物理地址。
- bool loaded:标记该页面是否已经被调入内存。
然后我们定义一个作业的结构体 Job,其中包含以下成员变量:
- int id:作业的编号。
- int pageCount:作业占用的页面数。
- Page pages[32]:作业的所有页面。
接着,我们可以编写一个 simulate 函数来模拟作业的执行过程,具体实现如下:
```c
void simulate(Job job) {
int pageFaults = 0; // 缺页次数
int loadedPageCount = 0; // 已经装入内存的页面数
int currentPageIndex = 0; // 当前执行的指令所在的页面编号
int currentInstructionIndex = 0; // 当前执行的指令在页面中的偏移量
// 初始化内存中的页面
for (int i = 0; i < 4; i++) {
job.pages[i].id = i;
job.pages[i].address = i * 10;
job.pages[i].loaded = true;
loadedPageCount++;
}
// 模拟指令的执行过程
while (currentPageIndex < job.pageCount) {
Page currentPage = job.pages[currentPageIndex];
int physicalAddress = currentPage.address + currentInstructionIndex;
if (currentPage.loaded) {
printf("Instruction %d: physical address = %d\n", currentPageIndex * 10 + currentInstructionIndex, physicalAddress);
} else {
printf("Instruction %d: page fault!\n", currentPageIndex * 10 + currentInstructionIndex);
pageFaults++;
if (loadedPageCount < 4) {
// 内存中还有空闲的页面,直接调入
currentPage.loaded = true;
loadedPageCount++;
} else {
// 内存中没有空闲的页面,进行页面置换
Page oldestPage = job.pages[currentPageIndex % 4];
oldestPage.loaded = false;
currentPage.loaded = true;
}
}
// 转到下一条指令
currentInstructionIndex++;
if (currentInstructionIndex == 10) {
currentPageIndex++;
currentInstructionIndex = 0;
}
}
// 计算并输出缺页率
float pageFaultRate = (float)pageFaults / job.pageCount;
printf("Page fault rate: %.2f\n", pageFaultRate);
}
```
在 simulate 函数中,我们首先初始化内存中的前4个页面,然后开始模拟指令的执行过程。对于每一条指令,我们先判断它所在的页面是否已经被调入内存,如果是,则直接输出其物理地址;否则,表示发生了缺页,需要记录缺页次数,并进行页面置换。如果内存中还有空闲的页面,则直接调入当前页面;否则,采用先进先出算法进行页面置换。
最后,我们计算并输出作业运行过程中的缺页率。
对于三种不同的置换算法,我们可以在 simulate 函数中进行相应的修改。例如,对于最近最久未使用算法,我们可以增加一个 lastUsedTime 成员变量来记录每个页面最近一次被使用的时间,然后在进行页面置换时选择 lastUsedTime 最小的页面进行置换。
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