用C语言实现最近最久未使用和最少使用置换算法,页面号数据以及物理块数要求可从文本文件中读入,也可从键盘录入
时间: 2024-03-14 14:43:08 浏览: 57
好的,我会尽力回答你的问题。以下是用C语言实现最近最久未使用和最少使用置换算法的思路和代码示例:
1. 最近最久未使用(LRU)置换算法
LRU算法的思路是,当需要替换一个物理块时,选择最近最久未使用的页面进行替换。其实现的关键在于如何维护一个页面使用的时间戳,以便在需要替换物理块时选择最老的页面。
以下是一个示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_PAGE_NUM 100
#define MAX_FRAME_NUM 10
int page_list[MAX_PAGE_NUM]; // 页面号列表
int page_count = 0; // 页面总数
int frame_list[MAX_FRAME_NUM]; // 物理块列表
int frame_count = 0; // 物理块总数
// 获取页面在页面列表中的位置
int get_page_index(int page) {
int i;
for (i = 0; i < page_count; i++) {
if (page_list[i] == page) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 获取最久未使用的页面
int get_lru_page() {
int i, lru_index = 0;
for (i = 1; i < frame_count; i++) {
if (frame_list[i] < frame_list[lru_index]) {
lru_index = i;
}
}
return lru_index;
}
// LRU置换算法
void lru() {
int i, j, page_index, lru_index;
for (i = 0; i < page_count; i++) {
// 查找页面是否在物理块中
page_index = get_page_index(page_list[i]);
for (j = 0; j < frame_count; j++) {
if (frame_list[j] == page_list[i]) {
// 页面已在物理块中,更新时间戳
frame_list[j] = i;
break;
}
}
if (j >= frame_count) {
// 页面不在物理块中,需要替换
lru_index = get_lru_page();
frame_list[lru_index] = page_list[i];
frame_list[lru_index] = i;
}
}
}
int main() {
int i;
// 从文件中读入页面号数据
FILE *fp = fopen("data.txt", "r");
while (fscanf(fp, "%d", &page_list[page_count]) != EOF) {
page_count++;
}
fclose(fp);
// 从键盘录入物理块数
printf("请输入物理块数:");
scanf("%d", &frame_count);
// LRU置换算法
lru();
// 输出物理块中的页面号
for (i = 0; i < frame_count; i++) {
printf("%d ", frame_list[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
2. 最少使用(LFU)置换算法
LFU算法的思路是,当需要替换一个物理块时,选择最少使用的页面进行替换。其实现的关键在于如何维护每个页面被使用的次数,以便在需要替换物理块时选择使用次数最少的页面。
以下是一个示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_PAGE_NUM 100
#define MAX_FRAME_NUM 10
int page_list[MAX_PAGE_NUM]; // 页面号列表
int page_count = 0; // 页面总数
int frame_list[MAX_FRAME_NUM]; // 物理块列表
int frame_count = 0; // 物理块总数
int use_count[MAX_PAGE_NUM]; // 页面使用次数
// 获取页面在页面列表中的位置
int get_page_index(int page) {
int i;
for (i = 0; i < page_count; i++) {
if (page_list[i] == page) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 获取使用次数最少的页面
int get_lfu_page() {
int i, lfu_index = 0;
for (i = 1; i < frame_count; i++) {
if (use_count[frame_list[i]] < use_count[frame_list[lfu_index]]) {
lfu_index = i;
}
}
return lfu_index;
}
// LFU置换算法
void lfu() {
int i, j, page_index, lfu_index;
for (i = 0; i < page_count; i++) {
// 查找页面是否在物理块中
page_index = get_page_index(page_list[i]);
for (j = 0; j < frame_count; j++) {
if (frame_list[j] == page_list[i]) {
// 页面已在物理块中,增加使用次数
use_count[page_list[i]]++;
break;
}
}
if (j >= frame_count) {
// 页面不在物理块中,需要替换
lfu_index = get_lfu_page();
frame_list[lfu_index] = page_list[i];
use_count[page_list[i]] = 1;
}
}
}
int main() {
int i;
// 从文件中读入页面号数据
FILE *fp = fopen("data.txt", "r");
while (fscanf(fp, "%d", &page_list[page_count]) != EOF) {
page_count++;
}
fclose(fp);
// 从键盘录入物理块数
printf("请输入物理块数:");
scanf("%d", &frame_count);
// LFU置换算法
lfu();
// 输出物理块中的页面号
for (i = 0; i < frame_count; i++) {
printf("%d ", frame_list[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
以上就是用C语言实现最近最久未使用和最少使用置换算法的思路和代码示例,希望能够对你有所帮助。
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