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。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。
时间: 2024-02-22 11:55:33 浏览: 113
好的,这是一个模拟作业执行过程的问题,我会尽力回答。首先,我们可以使用一个长度为32的数组来表示作业的地址空间,每个元素表示一页,值为0表示该页不在内存中,值为1表示该页在内存中。同时,我们可以使用一个长度为4的数组来表示内存块,每个元素表示一个内存块,值为页号。以下是 C 语言的代码实现:
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int job[32] = {0}; // 作业的地址空间,0表示该页不在内存中,1表示该页在内存中
int memory[4] = {-1, -1, -1, -1}; // 内存块,-1表示该内存块为空
int page_faults = 0; // 缺页次数
for (int i = 0; i < 320; i++) {
int page_num = i / 10; // 计算指令所在的页号
int offset = i % 10; // 计算指令在页内的偏移量
if (job[page_num] == 1) { // 如果所访问的指令已在内存中
int physical_address = memory[page_num % 4] * 10 + offset; // 计算物理地址
printf("指令 %d 已在内存中,物理地址为 %d\n", i, physical_address);
} else { // 如果所访问的指令还未装入内存
page_faults++; // 缺页次数加1
int empty_block = -1; // 初始化为空的内存块编号
for (int j = 0; j < 4; j++) {
if (memory[j] == -1) { // 如果找到了空的内存块
empty_block = j;
break;
}
}
if (empty_block != -1) { // 如果还有空的内存块
memory[empty_block] = page_num; // 调入页
job[page_num] = 1; // 标记该页已在内存中
int physical_address = empty_block * 10 + offset; // 计算物理地址
printf("指令 %d 缺页,调入内存中,物理地址为 %d\n", i, physical_address);
} else { // 如果所有内存块都已被占用
int replace_block = -1; // 初始化为待置换的内存块编号
for (int j = 0; j < 4; j++) {
int page_age = i - memory[j] * 10; // 计算页的年龄
if (replace_block == -1 || page_age > i - memory[replace_block] * 10) {
replace_block = j; // 找到年龄最大的页
}
}
int replace_page = memory[replace_block]; // 待置换的页号
memory[replace_block] = page_num; // 调入页
job[replace_page] = 0; // 标记原来的页已不在内存中
job[page_num] = 1; // 标记新的页已在内存中
int physical_address = replace_block * 10 + offset; // 计算物理地址
printf("指令 %d 缺页,内存块已满,页 %d 被置换出去,页 %d 调入内存中,物理地址为 %d\n", i, replace_page, page_num, physical_address);
}
}
}
float page_fault_rate = (float)page_faults / 32.0; // 计算缺页率
printf("作业运行过程中发生的缺页次数为 %d,缺页率为 %f\n", page_faults, page_fault_rate);
return 0;
}
```
以上代码使用了两个数组来模拟作业的地址空间和内存块,并使用一个变量来记录缺页次数。在模拟过程中,先计算指令所在的页号和在页内的偏移量,然后根据作业的地址空间和内存块的状态来判断指令是否已在内存中。如果指令已在内存中,则计算物理地址并输出;如果指令还未装入内存,则根据空闲内存块和已占用内存块来选择操作:如果有空闲内存块,则直接调入指令所在的页;否则,如果所有内存块都已被占用,则选择年龄最大的页进行替换,并输出替换信息。最后,根据缺页次数和作业的页数计算缺页率,并输出结果。
注意:以上代码仅供参考,可能存在错误和不完善之处,使用时请自行测试和调整。
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