实现页面置换算法 并且可以自定义块号数量,且有输出窗口分别使用FIFO算法和LRU算法c语言实现
时间: 2023-12-14 17:17:24 浏览: 28
以下是C语言实现页面置换算法的示例代码,包括FIFO算法和LRU算法,其中可以自定义块号数量。
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define BLOCK_NUM 3 // 块号数量
typedef struct Page {
int id; // 页面编号
int time; // 访问时间
} Page;
typedef struct Block {
int id; // 块编号
Page page; // 存储的页面信息
} Block;
// 初始化块
void initBlocks(Block *blocks, int block_num) {
for (int i = 0; i < block_num; i++) {
blocks[i].id = i;
blocks[i].page.id = -1;
blocks[i].page.time = -1;
}
}
// 输出块信息
void printBlocks(Block *blocks, int block_num) {
for (int i = 0; i < block_num; i++) {
printf("Block %d: ", blocks[i].id);
if (blocks[i].page.id != -1) {
printf("Page %d", blocks[i].page.id);
} else {
printf("Empty");
}
printf("\n");
}
}
// 查找页面是否在块中
int findPageInBlocks(Page page, Block *blocks, int block_num) {
for (int i = 0; i < block_num; i++) {
if (blocks[i].page.id == page.id) {
return i;
}
}
return -1;
}
// FIFO算法页面置换
void fifo(Page *pages, int page_num, Block *blocks, int block_num) {
int miss_count = 0; // 缺页次数
int cur_block = 0; // 当前块号
for (int i = 0; i < page_num; i++) {
int index = findPageInBlocks(pages[i], blocks, block_num);
if (index == -1) { // 缺页
miss_count++;
blocks[cur_block].page = pages[i];
cur_block = (cur_block + 1) % block_num; // 更新当前块号
}
printf("Access Page %d: ", pages[i].id);
printBlocks(blocks, block_num);
}
printf("FIFO Miss Count: %d\n", miss_count);
}
// LRU算法页面置换
void lru(Page *pages, int page_num, Block *blocks, int block_num) {
int miss_count = 0; // 缺页次数
for (int i = 0; i < page_num; i++) {
int index = findPageInBlocks(pages[i], blocks, block_num);
if (index == -1) { // 缺页
miss_count++;
int min_time = blocks[0].page.time;
int min_index = 0;
for (int j = 1; j < block_num; j++) { // 查找最久未使用的页面
if (blocks[j].page.time < min_time) {
min_time = blocks[j].page.time;
min_index = j;
}
}
blocks[min_index].page = pages[i];
blocks[min_index].page.time = i; // 更新页面访问时间
} else { // 页面命中
blocks[index].page.time = i; // 更新页面访问时间
}
printf("Access Page %d: ", pages[i].id);
printBlocks(blocks, block_num);
}
printf("LRU Miss Count: %d\n", miss_count);
}
int main() {
// 初始化页面
Page pages[] = {
{1, 0},
{2, 1},
{3, 2},
{4, 3},
{1, 4},
{2, 5},
{5, 6},
{1, 7},
{2, 8},
{3, 9},
{4, 10},
{5, 11},
{6, 12},
{7, 13}
};
int page_num = sizeof(pages) / sizeof(pages[0]);
// 初始化块
Block blocks[BLOCK_NUM];
initBlocks(blocks, BLOCK_NUM);
// FIFO算法页面置换
printf("FIFO Algorithm:\n");
fifo(pages, page_num, blocks, BLOCK_NUM);
printf("\n");
// 初始化块
initBlocks(blocks, BLOCK_NUM);
// LRU算法页面置换
printf("LRU Algorithm:\n");
lru(pages, page_num, blocks, BLOCK_NUM);
printf("\n");
return 0;
}
```
在上面的示例代码中,我们可以自定义块号数量,这里设置为3,可以根据需要进行修改。在程序运行过程中,会输出每次访问页面后的块信息,以及FIFO算法和LRU算法的缺页次数。