请详细说明如何在C语言中实现请求页式虚存的FIFO和LRU页面调度算法,并编写代码以计算页面命中率?
时间: 2024-11-15 22:16:05 浏览: 2
在C语言中实现请求页式虚存的FIFO和LRU页面调度算法,首先需要定义页面管理的数据结构,例如实页链表和虚页数组。对于FIFO算法,可以使用队列数据结构来管理实页链表,每次页面置换时移除链表头部的元素,然后将新的页面添加到链表尾部。而对于LRU算法,则需要一个额外的数据结构(如链表或哈希表)来记录每个页面的访问时间,以便快速找到最近最久未用的页面进行置换。
参考资源链接:[虚拟存储器管理:页面置换算法模拟实验](https://wenku.csdn.net/doc/4aiipmmhhz?spm=1055.2569.3001.10343)
具体步骤如下:
1. 初始化页面结构:定义一个实页链表头节点,链表中每个节点代表一个实页,包含虚页号和访问时间戳。
2. 页面访问模拟:根据给定的页面访问序列,模拟页面访问过程,每次访问一个页面时,根据FIFO或LRU算法决定是否需要页面置换。
3. FIFO算法实现:使用队列管理实页链表,每次缺页时,将最早进入队列的页面置换出去。
4. LRU算法实现:当发生缺页中断时,遍历实页链表,找到时间戳最久的节点进行置换。更新被访问页面的时间戳,保持链表有序。
5. 页面命中率计算:统计整个访问序列中的命中次数,将命中次数除以总访问次数得到页面命中率。
以下是使用C语言实现FIFO算法的核心代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 实页链表节点定义
typedef struct PageNode {
int page_number;
int frame_number;
struct PageNode* next;
} PageNode;
// FIFO算法实现
void FIFO(int* pages, int page_count, int frames_count) {
PageNode* head = NULL;
PageNode* tail = NULL;
int hit_count = 0;
for (int i = 0; i < page_count; i++) {
int page_number = pages[i];
int isHit = 0;
PageNode* current = head;
while (current != NULL) {
if (current->page_number == page_number) {
hit_count++;
isHit = 1;
break;
}
current = current->next;
}
if (!isHit) {
// 执行页面置换
if (tail == NULL) {
// 如果链表为空,创建新节点
PageNode* newNode = (PageNode*)malloc(sizeof(PageNode));
newNode->page_number = page_number;
newNode->frame_number = frames_count++;
newNode->next = NULL;
if (head == NULL) {
head = newNode;
tail = newNode;
} else {
tail->next = newNode;
tail = newNode;
}
} else {
// 移除链表头部元素,并添加新页面到链表尾部
PageNode* temp = head;
head = head->next;
temp->page_number = page_number;
temp->frame_number = frames_count++;
if (tail == head) {
tail = temp;
}
temp->next = NULL;
free(head);
head = temp;
}
}
}
double hit_rate = (double)hit_count / page_count;
printf(
参考资源链接:[虚拟存储器管理:页面置换算法模拟实验](https://wenku.csdn.net/doc/4aiipmmhhz?spm=1055.2569.3001.10343)
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