1. 产生一个需要访问的指令地址流,它是一系列需要访问的指令的地址。为不失一般性,你可以适当地(用人工指定地方法或用随机数产生器)生成这个序列。 2. 指定合适的页面尺寸(例如以 1K或2K为1页); 3. 指定内存页表的最大长度,并对页表进行初始化; 4. 每访问一个地址时,首先要计算该地址所在的页的页号,然后查页表,判断该页是否在主存——如果该页已在主存,则打印页表情况;如果该页不在主存且页表未满,则调入一页并打印页表情况;如果该页不足主存且页表已满,则按 FIFO页面淘汰算法淘汰一页后调入所需的页,打印页表情况; 逐个地址访问,直到所有地址访问完毕。
时间: 2024-02-15 07:05:27 浏览: 134
好的,我已经明白您的步骤,下面是C语言代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define PAGE_SIZE 1024 // 页面大小,这里设置为1KB
#define MAX_PAGE_TABLE_SIZE 64 // 页表最大长度
#define FIFO 0 // 页面淘汰算法,这里选用FIFO算法
// 页表项
typedef struct {
int page_num; // 页号
int frame_num; // 帧号
int valid; // 有效位,表示该页是否在主存中
int access_time; // 访问时间,用于实现FIFO算法
} PageTableEntry;
// 计算一个地址所在的页号
int get_page_num(int address) {
return address / PAGE_SIZE;
}
// 初始化页表
void init_page_table(PageTableEntry* page_table) {
for (int i = 0; i < MAX_PAGE_TABLE_SIZE; i++) {
page_table[i].page_num = -1;
page_table[i].frame_num = -1;
page_table[i].valid = 0;
page_table[i].access_time = -1;
}
}
// 查找某个页在页表中的位置
int find_page(PageTableEntry* page_table, int page_num) {
for (int i = 0; i < MAX_PAGE_TABLE_SIZE; i++) {
if (page_table[i].valid && page_table[i].page_num == page_num) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 查找可用的页表项
int find_free_page_table_entry(PageTableEntry* page_table) {
for (int i = 0; i < MAX_PAGE_TABLE_SIZE; i++) {
if (!page_table[i].valid) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 按FIFO算法淘汰一页
int evict_page(PageTableEntry* page_table) {
int oldest_page_index = 0;
int oldest_access_time = page_table[0].access_time;
for (int i = 1; i < MAX_PAGE_TABLE_SIZE; i++) {
if (page_table[i].valid && page_table[i].access_time < oldest_access_time) {
oldest_page_index = i;
oldest_access_time = page_table[i].access_time;
}
}
page_table[oldest_page_index].valid = 0;
return page_table[oldest_page_index].frame_num;
}
int main() {
int page_table_size; // 页表大小
printf("请输入页表大小(不超过%d):", MAX_PAGE_TABLE_SIZE);
scanf("%d", &page_table_size);
// 初始化页表
PageTableEntry* page_table = (PageTableEntry*)malloc(sizeof(PageTableEntry) * page_table_size);
init_page_table(page_table);
// 产生一个需要访问的指令地址流
int address_stream[1024];
srand(time(NULL));
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
address_stream[i] = rand() % (1024 * 1024);
}
int page_fault_count = 0; // 缺页中断次数
int frame_count = 0; // 主存中的帧数
int access_count = 0; // 访问的地址数量
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
int page_num = get_page_num(address_stream[i]);
int page_index = find_page(page_table, page_num);
if (page_index == -1) { // 该页不在主存中
if (frame_count < MAX_PAGE_TABLE_SIZE) { // 主存中还有空闲帧
int frame_num = frame_count++;
int page_table_entry_index = find_free_page_table_entry(page_table);
page_table[page_table_entry_index].page_num = page_num;
page_table[page_table_entry_index].frame_num = frame_num;
page_table[page_table_entry_index].valid = 1;
page_table[page_table_entry_index].access_time = access_count++;
printf("缺页中断:页%d调入帧%d\n", page_num, frame_num);
page_fault_count++;
} else { // 主存中没有空闲帧,按FIFO算法淘汰一页
int evicted_frame_num = evict_page(page_table);
int page_table_entry_index = find_free_page_table_entry(page_table);
page_table[page_table_entry_index].page_num = page_num;
page_table[page_table_entry_index].frame_num = evicted_frame_num;
page_table[page_table_entry_index].valid = 1;
page_table[page_table_entry_index].access_time = access_count++;
printf("缺页中断:页%d调入帧%d,淘汰页%d\n", page_num, evicted_frame_num, page_table[page_table_entry_index].page_num);
page_fault_count++;
}
} else { // 该页已经在主存中
page_table[page_index].access_time = access_count++;
}
}
printf("访问的地址数量:%d\n", access_count);
printf("缺页中断的次数:%d\n", page_fault_count);
free(page_table);
return 0;
}
```
这个代码实现了一个动态页式存储管理程序,可以根据您的需要进行修改和扩展。如果您还有其他问题或需求,欢迎随时提出。
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