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 13:07:55 浏览: 125
页面置换算法fifo
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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