设计一个虚拟存储区和内存工作区,并使用进先出的算法(FIFO)算法计算访问命中率。命中率=1-页面失效次数/页地址流长度。 程序参考源码 #include <stdio.h> #include <stdlib.h〉 #include <unistd.h〉
时间: 2023-09-15 14:21:03 浏览: 83
为了简化问题,我们假设虚拟存储区和内存工作区的大小都是 4 页,每页大小为 4KB。我们使用一个数组来表示内存工作区,另一个数组来表示虚拟存储区。我们还需要一个队列来记录当前在内存工作区的页面顺序。
以下是使用 FIFO 算法计算访问命中率的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define PAGE_SIZE 4 // 页面大小,单位为 KB
#define MEMORY_SIZE 4 // 内存工作区大小,单位为页数
#define VIRTUAL_MEMORY_SIZE 4 // 虚拟存储区大小,单位为页数
// 内存工作区
int memory[MEMORY_SIZE];
// 虚拟存储区
int virtual_memory[VIRTUAL_MEMORY_SIZE];
// 页面顺序队列
int page_queue[MEMORY_SIZE];
int queue_front = 0, queue_rear = 0; // 队列的前后指针
// 初始化页面顺序队列
void init_page_queue() {
for (int i = 0; i < MEMORY_SIZE; i++) {
page_queue[i] = -1;
}
}
// 将页面添加到队列中
void add_to_queue(int page) {
page_queue[queue_rear] = page;
queue_rear = (queue_rear + 1) % MEMORY_SIZE;
}
// 从队列中取出页面
int get_from_queue() {
int page = page_queue[queue_front];
page_queue[queue_front] = -1;
queue_front = (queue_front + 1) % MEMORY_SIZE;
return page;
}
// 判断页面是否在内存工作区中
int is_page_in_memory(int page) {
for (int i = 0; i < MEMORY_SIZE; i++) {
if (memory[i] == page) {
return 1;
}
}
return 0;
}
// 将页面加入内存工作区
void add_page_to_memory(int page) {
int page_to_remove = get_from_queue();
if (page_to_remove != -1) {
// 从内存工作区中移除页面
for (int i = 0; i < MEMORY_SIZE; i++) {
if (memory[i] == page_to_remove) {
memory[i] = -1;
break;
}
}
}
// 将新页面加入内存工作区
for (int i = 0; i < MEMORY_SIZE; i++) {
if (memory[i] == -1) {
memory[i] = page;
break;
}
}
// 将新页面添加到队列中
add_to_queue(page);
}
int main() {
// 初始化内存工作区和虚拟存储区
for (int i = 0; i < MEMORY_SIZE; i++) {
memory[i] = -1;
}
for (int i = 0; i < VIRTUAL_MEMORY_SIZE; i++) {
virtual_memory[i] = i;
}
// 初始化页面顺序队列
init_page_queue();
int page_fault_count = 0; // 页面失效次数
int page_access_count = 0; // 页地址流长度
int page_number; // 访问的页面号
// 模拟访问页面的过程
while (scanf("%d", &page_number) != EOF) {
page_access_count++;
if (is_page_in_memory(page_number)) {
// 页面命中,不需要做任何操作
printf("Page %d hit\n", page_number);
} else {
// 页面失效,将页面加入内存工作区
printf("Page %d miss\n", page_number);
page_fault_count++;
add_page_to_memory(page_number);
}
// 打印当前内存工作区的情况
printf("Memory: ");
for (int i = 0; i < MEMORY_SIZE; i++) {
if (memory[i] == -1) {
printf("- ");
} else {
printf("%d ", memory[i]);
}
}
printf("\n");
}
// 计算并输出命中率
double hit_rate = 1.0 - (double) page_fault_count / page_access_count;
printf("Hit rate: %.2f\n", hit_rate);
return 0;
}
```
在以上代码中,我们使用了一个 while 循环来模拟访问页面的过程。每次读入一个页面号,如果页面在内存工作区中,则命中;否则,页面失效,需要将页面加入内存工作区。在加入页面之前,我们使用 FIFO 算法来确定需要被替换的页面。最后,我们根据页面失效次数和页地址流长度计算命中率,并输出结果。
注意,本示例代码仅为演示目的,实际应用中需要根据具体需求进行优化和改进。