opt页面置换算法实现c
时间: 2023-09-22 14:09:14 浏览: 43
以下是一个简单的 OPT 页面置换算法的实现,使用 C 语言编写:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_FRAMES 100
#define MAX_REFERENCES 1000
int frames[MAX_FRAMES];
int references[MAX_REFERENCES];
int pageFaults = 0;
int numFrames, numReferences;
int search(int key, int start) {
int i;
for (i = start; i < numFrames; ++i)
if (frames[i] == key)
return i;
return -1;
}
int getOptimalPage(int start) {
int i, j, res = -1, farthest = start;
for (i = 0; i < numFrames; ++i) {
if (frames[i] == -1)
return i;
int found = 0;
for (j = start; j < numReferences; ++j) {
if (frames[i] == references[j]) {
found = 1;
if (j > farthest) {
farthest = j;
res = i;
}
break;
}
}
if (!found)
return i;
}
return (res == -1) ? 0 : res;
}
void pageFault(int page) {
int pos = getOptimalPage(page);
frames[pos] = page;
++pageFaults;
}
void printFrames() {
int i;
for (i = 0; i < numFrames; ++i)
printf("%d ", frames[i]);
printf("\n");
}
int main() {
int i;
printf("Enter the number of frames: ");
scanf("%d", &numFrames);
printf("Enter the number of references: ");
scanf("%d", &numReferences);
printf("Enter the reference string: ");
for (i = 0; i < numReferences; ++i) {
scanf("%d", &references[i]);
}
for (i = 0; i < numFrames; ++i)
frames[i] = -1;
for (i = 0; i < numReferences; ++i) {
int page = references[i];
int pos = search(page, 0);
if (pos == -1) {
pageFault(page);
printFrames();
} else {
printf("No page fault: ");
printFrames();
}
}
printf("Total page faults: %d\n", pageFaults);
return 0;
}
```
该算法使用了一个 `frames` 数组来模拟物理内存中的页面帧,和一个 `references` 数组来存储要访问的页面。该算法首先将所有页面帧初始化为 `-1`,表示物理内存中没有任何页面。然后,它遍历 `references` 数组中的所有页面,对于每个页面,如果它还没有在物理内存中,则将它加入到一个空闲的页面帧中,并将页面置换次数加 1。如果所有页面帧都已被占用,则选择一个最长时间内不会被访问的页面帧进行置换。
该算法的时间复杂度为 $O(n^2)$,其中 $n$ 是页面引用的数量。因为对于每个页面,它需要搜索整个页面帧数组以查找空闲的页面帧或最长时间未访问的页面帧。然而,该算法通常被认为是最佳的页面置换算法之一,因为它可以最大化命中率,从而最小化页面置换次数。