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fifo 的页面置换策略

时间: 2024-02-09 11:07:55 浏览: 25
好的,以下是我为您编写的程序,使用C++语言实现: ```c++ #include <iostream> #include <cstdlib> #include <queue> #include <unordered_set> using namespace std; const int PAGE_NUM = 5; // 物理页面数 const int PAGE_SIZE = 64; // 页面大小 const int SEQ_LEN = 320; // 随机访问序列长度 int main() { // 生成随机序列 int seq[SEQ_LEN]; for (int i = 0; i < SEQ_LEN; i++) { seq[i] = rand() % PAGE_NUM; } // 初始化虚拟内存和物理内存 int vm[SEQ_LEN]; for (int i = 0; i < SEQ_LEN; i++) { vm[i] = seq[i] * PAGE_SIZE; } int pm[PAGE_NUM][PAGE_SIZE]; // 初始化页表和FIFO队列 unordered_set<int> page_table; queue<int> fifo_queue; // 模拟页面置换 int page_faults = 0; for (int i = 0; i < SEQ_LEN; i++) { int page_num = vm[i] / PAGE_SIZE; if (page_table.find(page_num) == page_table.end()) { // 页面不在物理内存中 page_faults++; if (page_table.size() < PAGE_NUM) { // 物理内存未满,直接将页面加入 page_table.insert(page_num); fifo_queue.push(page_num); } else { // 物理内存已满,需要置换页面 int page_to_replace = fifo_queue.front(); fifo_queue.pop(); page_table.erase(page_to_replace); page_table.insert(page_num); fifo_queue.push(page_num); // 将被置换页面写回虚拟内存 int vm_page_to_replace = page_to_replace * PAGE_SIZE; for (int j = 0; j < PAGE_SIZE; j++) { pm[page_to_replace][j] = pm[page_to_replace][j]; vm[vm_page_to_replace + j] = pm[page_to_replace][j]; } } } } // 输出结果 cout << "随机访问序列:"; for (int i = 0; i < SEQ_LEN; i++) { cout << seq[i] << " "; } cout << endl; cout << "页面置换次数:" << page_faults << endl; return 0; } ``` 程序中使用了一个数组 `seq` 来存储随机生成的页访问序列,长度为320。程序中模拟了一个大小为5的物理内存,每个页面大小为64字节。程序中使用了一个哈希表 `page_table` 来模拟页表,使用一个FIFO队列 `fifo_queue` 来记录页面的访问顺序。 程序首先将随机生成的页访问序列转化为虚拟内存中的地址,并将虚拟内存初始化为0。然后模拟页面置换的过程:每次访问页面时,先检查页面是否在物理内存中,如果不在则发生页面置换。如果物理内存未满,则直接将页面加入物理内存,并将页面编号加入FIFO队列;如果物理内存已满,则需要置换一个页面,将被置换的页面写回虚拟内存,并将新页面加入物理内存和FIFO队列。 最后程序输出随机访问序列和页面置换次数。

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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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