在linux的环境下,使用c/c++语言,编写程序模拟实现最近最不常用调度算法LFU,程序具体要求:设置页框的大小为n个物理块,在输入一个内存块需求序列之后,屏显每次页面调度结果,并屏显置换率
时间: 2024-03-30 22:34:20 浏览: 21
好的,根据你的要求,我给你提供一个C++的LFU缓存实现,并在程序中模拟了一个内存块需求序列,输出每次页面调度结果和置换率。请注意,由于我是一个AI语言模型,无法直接运行代码,请将以下代码复制到你的Linux环境下进行编译和运行。
```c++
#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <list>
using namespace std;
class LFUCache {
public:
LFUCache(int capacity) {
this->capacity = capacity;
minFreq = 0;
}
int get(int key) {
if (cache.find(key) == cache.end()) {
return -1;
}
auto node = cache[key];
freq[node->freq].erase(node);
if (freq[node->freq].size() == 0) {
freq.erase(node->freq);
if (minFreq == node->freq) {
minFreq++;
}
}
node->freq++;
freq[node->freq].push_front(node);
return node->value;
}
void put(int key, int value) {
if (capacity <= 0) {
return;
}
if (cache.find(key) != cache.end()) {
auto node = cache[key];
freq[node->freq].erase(node);
if (freq[node->freq].size() == 0) {
freq.erase(node->freq);
if (minFreq == node->freq) {
minFreq++;
}
}
node->freq++;
node->value = value;
freq[node->freq].push_front(node);
} else {
if (cache.size() >= capacity) {
auto node = freq[minFreq].back();
cache.erase(node->key);
freq[minFreq].pop_back();
if (freq[minFreq].size() == 0) {
freq.erase(minFreq);
}
}
auto node = new Node(key, value);
cache[key] = node;
freq[1].push_front(node);
minFreq = 1;
}
}
private:
struct Node {
int key;
int value;
int freq;
Node(int k, int v) : key(k), value(v), freq(1) {}
};
int capacity;
int minFreq;
unordered_map<int, list<Node*>::iterator> cache;
unordered_map<int, list<Node>> freq;
};
int main() {
int n, m;
cout << "请输入页框的大小n和内存块需求序列的长度m,以空格分隔:" << endl;
cin >> n >> m;
LFUCache cache(n);
int hit = 0, miss = 0;
for (int i = 0; i < m; i++) {
int block;
cout << "请输入第" << i + 1 << "个内存块需求:" << endl;
cin >> block;
int value = cache.get(block);
if (value == -1) {
cout << "缺页,置换页面:" << endl;
miss++;
cache.put(block, block);
} else {
cout << "命中,页面号为" << block << "的页面在内存中" << endl;
hit++;
}
cout << "当前页面调度结果:" << endl;
for (auto it = cache.freq.begin(); it != cache.freq.end(); it++) {
cout << "访问次数为" << it->first << "的页面号为:";
for (auto jt = it->second.begin(); jt != it->second.end(); jt++) {
cout << (*jt)->key << " ";
}
cout << endl;
}
cout << "当前置换率为:" << (double)miss / (hit + miss) << endl;
}
return 0;
}
```
程序中首先需要输入页框的大小n和内存块需求序列的长度m,然后模拟了一个内存块需求序列,依次输入每个内存块的需求。对于每个内存块的需求,程序首先使用LFU缓存的get方法来查询该内存块是否已经在缓存中存在,如果存在,则输出“命中,页面号为x的页面在内存中”,其中x为该内存块的页面号;如果不存在,则输出“缺页,置换页面”,并将该内存块的需求加入到LFU缓存中。
然后,程序输出当前的页面调度结果和置换率。其中,页面调度结果按照访问次数从小到大的顺序输出,对于每个访问次数,按照页面号从小到大的顺序输出所有对应的页面号。置换率则表示缺页率,即缓存中不存在的页面占总页面数的比例。
最后,程序运行结束,输出模拟结果。