C语言使用最佳置换算法(OPT)通过随机函数产生一个进程访问页面序列,进程共32页,内存访问次数是320次,编程实现下列三个算法在不同内存容量(4页至32页)时的缺页次数:
时间: 2023-12-11 12:02:13 浏览: 75
好的,我了解了你的问题。这是一个计算问题,需要编写C语言程序来模拟三种页面置换算法(最佳置换算法、先进先出算法和最近最久未使用算法),并计算不同内存容量下的缺页次数。下面是一个简单的参考程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define PAGE_NUM 32 // 进程页面数
#define MAX_MEMORY 32 // 最大内存容量
#define REF_NUM 320 // 内存访问次数
// 随机生成进程访问页面序列
void generate_ref_seq(int ref_seq[])
{
int i;
srand((unsigned)time(NULL));
for (i = 0; i < REF_NUM; i++) {
ref_seq[i] = rand() % PAGE_NUM;
}
}
// 最佳置换算法
int opt_algorithm(int ref_seq[], int memory_size)
{
int i, j, k, max_dist, max_page, page_faults = 0;
int memory[memory_size];
for (i = 0; i < memory_size; i++) {
memory[i] = -1;
}
for (i = 0; i < REF_NUM; i++) {
// 判断页面是否在内存中
for (j = 0; j < memory_size; j++) {
if (memory[j] == ref_seq[i]) {
break;
}
}
if (j == memory_size) { // 页面不在内存中
page_faults++;
// 查找距离最远的页面
max_dist = -1;
for (j = 0; j < memory_size; j++) {
for (k = i + 1; k < REF_NUM; k++) {
if (memory[j] == ref_seq[k]) {
if (k - i > max_dist) {
max_dist = k - i;
max_page = j;
}
break;
}
}
if (k == REF_NUM) { // 页面不再使用,直接置换
max_page = j;
break;
}
}
memory[max_page] = ref_seq[i];
}
}
return page_faults;
}
// 先进先出算法
int fifo_algorithm(int ref_seq[], int memory_size)
{
int i, j, head = 0, page_faults = 0;
int memory[memory_size];
for (i = 0; i < memory_size; i++) {
memory[i] = -1;
}
for (i = 0; i < REF_NUM; i++) {
// 判断页面是否在内存中
for (j = 0; j < memory_size; j++) {
if (memory[j] == ref_seq[i]) {
break;
}
}
if (j == memory_size) { // 页面不在内存中
page_faults++;
memory[head] = ref_seq[i];
head = (head + 1) % memory_size;
}
}
return page_faults;
}
// 最近最久未使用算法
int lru_algorithm(int ref_seq[], int memory_size)
{
int i, j, k, min_time, min_page, page_faults = 0;
int memory[memory_size];
int time[memory_size];
for (i = 0; i < memory_size; i++) {
memory[i] = -1;
time[i] = 0;
}
for (i = 0; i < REF_NUM; i++) {
// 判断页面是否在内存中
for (j = 0; j < memory_size; j++) {
if (memory[j] == ref_seq[i]) {
time[j] = i;
break;
}
}
if (j == memory_size) { // 页面不在内存中
page_faults++;
// 查找最近最久未使用的页面
min_time = REF_NUM;
for (j = 0; j < memory_size; j++) {
if (time[j] < min_time) {
min_time = time[j];
min_page = j;
}
}
memory[min_page] = ref_seq[i];
time[min_page] = i;
}
}
return page_faults;
}
int main()
{
int i, ref_seq[REF_NUM];
printf("随机生成的进程访问页面序列:\n");
generate_ref_seq(ref_seq);
for (i = 0; i < REF_NUM; i++) {
printf("%d ", ref_seq[i]);
}
printf("\n\n");
printf("不同内存容量下的缺页次数:\n");
for (i = 4; i <= MAX_MEMORY; i++) {
printf("内存容量为%d时,最佳置换算法:%d,先进先出算法:%d,最近最久未使用算法:%d\n", i,
opt_algorithm(ref_seq, i), fifo_algorithm(ref_seq, i), lru_algorithm(ref_seq, i));
}
return 0;
}
```
这个程序包含了三个页面置换算法的实现,可以随机生成进程访问页面序列,模拟内存访问过程,并计算不同内存容量下的缺页次数。你可以根据实际需要进行修改和优化。
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