编写一个程序,用rand()生成一个随机的页访问序列,该序列长度为320;采用LRU的页面置换策略,计算当页数为32,帧数为4~32时的页面访问命中率。(命中率=1-页面失效次数/页面访问序列长度。) 注:在计算过程中,需要构造一个页面数组,一个页面访问序列,一个空闲帧队列。

时间: 2024-03-20 17:38:43 浏览: 63
好的,我已经记录下了你的问题。针对你的问题,我可以给出以下代码示例供你参考: ```c++ #include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; const int PAGE_NUM = 320; const int FRAME_MIN = 4; const int FRAME_MAX = 32; int pageSeq[PAGE_NUM]; // 页面访问序列 int pageFrames[FRAME_MAX]; // 页面帧数组 vector<int> freeFrames; // 空闲帧队列 // 初始化页面访问序列 void initPageSeq() { srand(time(nullptr)); for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) { pageSeq[i] = rand() % 64 + 1; // 假设有64个页面 } } // 初始化页面帧数组和空闲帧队列 void initPageFrames(int frameNum) { for (int i = 0; i < frameNum; i++) { pageFrames[i] = -1; // -1表示该帧为空闲 freeFrames.push_back(i); } } // LRU页面置换算法 void lruPageReplace(int pageNum, int& missCount) { int frameNum = freeFrames.size(); // 当前空闲帧数 for (int i = 0; i < pageNum; i++) { int pageId = pageSeq[i]; bool hit = false; for (int j = 0; j < frameNum; j++) { if (pageFrames[j] == pageId) { // 页面命中 hit = true; freeFrames.erase(freeFrames.begin() + j); // 在空闲帧队列中删除该帧 freeFrames.push_back(j); // 将该帧插入到空闲帧队列末尾 break; } } if (!hit) { // 页面失效 missCount++; if (frameNum < pageNum) { // 有空闲帧 int frameId = freeFrames[0]; pageFrames[frameId] = pageId; freeFrames.erase(freeFrames.begin()); frameNum++; } else { // 没有空闲帧,需要置换 int frameId = freeFrames[0]; for (int j = 1; j < frameNum; j++) { if (freeFrames[j] < frameId) { // 找到最近最久未使用的帧 frameId = freeFrames[j]; } } pageFrames[frameId] = pageId; freeFrames.erase(find(freeFrames.begin(), freeFrames.end(), frameId)); } } } } // 计算页面命中率 double calcHitRate(int missCount) { return 1 - (double)missCount / PAGE_NUM; } int main() { initPageSeq(); for (int frameNum = FRAME_MIN; frameNum <= FRAME_MAX; frameNum++) { initPageFrames(frameNum); int missCount = 0; lruPageReplace(PAGE_NUM, missCount); double hitRate = calcHitRate(missCount); cout << "FrameNum: " << frameNum << ", HitRate: " << hitRate << endl; } return 0; } ``` 以上代码使用 `rand()` 函数生成了一个长度为320的随机页面访问序列,假设系统中有64个页面。然后,对于每个帧数(从4到32),采用LRU页面置换算法计算出该帧数下的页面命中率。具体实现中,使用了一个 `pageSeq` 数组存储页面访问序列,一个 `pageFrames` 数组存储页面帧情况,一个 `freeFrames` 向量存储空闲帧队列。在 LRU 页面置换算法中,每次访问页面时,先查找页面是否命中;如果命中,将该帧从空闲帧队列中删除,并将其插入到末尾;如果失效,先检查是否有空闲帧,如果有,就将该页面放入其中,否则需要置换最近最久未使用的帧。最后,使用 `calcHitRate()` 函数计算页面命中率。 希望这个示例代码能够帮助到你!

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//1.存储管理。 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define INVALID -1 #define NULL 0 #define total_instruction 320 /*指令流长*/ #define total_vp 32 /*虚页长*/ #define clear_period 50 /*清0周期*/ typedef struct /*页面结构*/ { int pn; //页号 logic number int pfn; //页面框架号 physical frame number int counter; //计数器 int time; //时间 }pl_type; pl_type pl[total_vp]; /*页面线性结构---指令序列需要使用地址*/ typedef struct pfc_struct /*页面控制结构,调度算法的控制结构*/ { int pn; int pfn; struct pfc_struct *next; }pfc_type; pfc_type pfc[total_vp], *freepf_head, *busypf_head, *busypf_tail; int diseffect, a[total_instruction]; /* a[]为指令序列*/ int page[total_instruction], offset[total_instruction];/*地址信息*/ int initialize(int); int FIFO(int); int LRU(int); int LFU(int); int NUR(int); //not use recently int OPT(int); int main( ) { int s,i,j; srand(10*getpid()); /*由于每次运行时进程号不同,故可用来作为初始化随机数队列的“种子”*/ s=(float)319*rand( )/32767/32767/2+1; /*正态分布*/ for(i=0;i<total_instruction;i+=4) /*产生指令队列*/ { if(s<0||s>319) { printf("When i==%d,Error,s==%d\n",i,s); exit(0); } a[i]=s; /*任选一指令访问点m*/ a[i+1]=a[i]+1; /*顺序执行一条指令*/ a[i+2]=(float)a[i]*rand( )/32767/32767/2; /*执行前地址指令m*/ a[i+3]=a[i+2]+1; /*顺序执行一条指令*/ s=(float)(318-a[i+2])*rand( )/32767/32767/2+a[i+2]+2; if((a[i+2]>318)||(s>319)) printf("a[%d+2],a number which is :%d and s==%d\n",i,a[i+2],s); } for (i=0;i<total_instruction;i++) /*将指令序列变换成页地址流*/ { page[i]=a[i]/10; offset[i]=a[i]%10; } for(i=4;i<=32;i++) /*用户内存工作区从4个页面到32个页面*/ { printf("--%2d page frames ",i); FIFO(i); LRU(i); LFU(i); NUR(i); OPT(i); } return 0; } /*初始化相关数据结构 total_pf表示内存的块数 */ int initialize(int total_pf) { int i; diseffect=0; for(i=0;i<total_vp;i++) { pl[i].pfn=INVA

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