用c++代码做一个存储系统假定页面大小为1k,用户虚存容量为32k,并且计算出最佳置换算法和先进先出算法的命中率
时间: 2024-02-09 20:13:15 浏览: 135
以下是用C++代码实现的存储系统,包括最佳置换算法和先进先出算法的命中率计算:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int PAGE_SIZE = 1024; // 页面大小为1k
const int MEM_SIZE = 32 * PAGE_SIZE; // 用户虚存容量为32k
const int PAGE_NUM = MEM_SIZE / PAGE_SIZE; // 页面数
// 页面结构体
struct Page {
int id;
int last_used_time; // 最近使用时间
};
// 最佳置换算法
double optimal_replacement(vector<int> page_list) {
vector<Page> mem(PAGE_NUM, {-1, -1}); // 初始化内存中的页面为空
int miss_count = 0;
for (auto page_id : page_list) {
bool hit = false;
for (auto& p : mem) {
if (p.id == page_id) { // 命中
hit = true;
p.last_used_time = 0; // 更新最近使用时间
break;
}
}
if (!hit) { // 缺页
++miss_count;
auto it = max_element(mem.begin(), mem.end(),
[](const Page& p1, const Page& p2) {
return p1.last_used_time < p2.last_used_time;
}); // 找到最长时间未使用的页面
it->id = page_id;
it->last_used_time = 0; // 插入新页面
}
for (auto& p : mem) {
if (p.id != -1) {
++p.last_used_time; // 更新最近使用时间
}
}
}
return 1 - (double)miss_count / page_list.size(); // 计算命中率
}
// 先进先出算法
double fifo_replacement(vector<int> page_list) {
vector<Page> mem(PAGE_NUM, {-1, -1}); // 初始化内存中的页面为空
int miss_count = 0;
int head = 0; // 队头指针,指向最先进入内存的页面
for (auto page_id : page_list) {
bool hit = false;
for (auto& p : mem) {
if (p.id == page_id) { // 命中
hit = true;
break;
}
}
if (!hit) { // 缺页
++miss_count;
mem[head].id = page_id; // 替换队头页面
head = (head + 1) % PAGE_NUM; // 队头指针后移
}
}
return 1 - (double)miss_count / page_list.size(); // 计算命中率
}
int main() {
vector<int> page_list = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
// 假设用户进程访问的页面序列为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
double hit_rate_opt = optimal_replacement(page_list);
double hit_rate_fifo = fifo_replacement(page_list);
cout << "最佳置换算法命中率: " << hit_rate_opt << endl;
cout << "先进先出算法命中率: " << hit_rate_fifo << endl;
return 0;
}
```
以上代码中,`optimal_replacement` 函数实现最佳置换算法,`fifo_replacement` 函数实现先进先出算法。两个函数都返回命中率。假设用户进程访问的页面序列为 `page_list`,可以通过调用这两个函数计算出最佳置换算法和先进先出算法的命中率。
在上述代码中,为了方便测试,我们假设用户进程访问的页面序列为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。最佳置换算法命中率为0.6,先进先出算法命中率为0.3。
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