C语言实现页面置换算法(FIFO、LRU)

2024-04-02 19:55

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1.实现效果

2.实现源代码


#include<iostream>
#include<process.h>
#include<stdlib.h>
#include<ctime>
#include<conio.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
using namespace std;

#define Myprintf printf("|---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---|\n")
#define bsize 4 //物理块大小
#define psize 16 //进程大小
 void chushihua();//初始化函数
 void ymzh();
 void yemianzhihuan ();
 void changeaddr(struct Page p[], int logaddr);
 void dizhizhuanhuan();
 void menu();
 int wang();

 int yemianliu[32]={0};//全局变量数组,地址流
 int p;
 struct Page  {
     int pno;//页号
     int flag;//标志位
     int cno;//主存号
     int modf;//修改位
     int addr;//外存地址
}Page;  //全局变量p是一共有多少地址流

 typedef struct pagel
 {
     int num; 
     int time;  
 }Pagel;  

 Pagel b[bsize]; 
 int c[bsize][psize];
 int queue[100];
 int k;
 int phb[bsize]={0};//物理块标号
 int pro[psize]={0};//进程序列号
 int flag[bsize]={0};//进程等待次数(存放最久未被使用的进程标志)*/
 int i=0,j=0;//i表示进程序列号,j表示物理块号*/
 int m =-1,n =-1;//物理块空闲和进程是否相同判断标志*/
 int mmax=-1, maxflag=0;//标记替换物理块进程下标*/
 int count =0; //统计页面缺页次数

 void chushihua() //初始化函数
{
     int t;
     srand(time(0));//随机产生指令序列
         p=12+rand()%32;
     cout<<"地址流序列:";
     cout<<endl;
     for(i=0; i<p; i++)
     {
         t=1+rand()%9;
         yemianliu[i]=t;//将随机产生的指令数存入页面流
    }
    for (i=p-1;i>=0;i--)
    {
        cout<<yemianliu[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void ymzh()
{
    chushihua();
     yemianzhihuan();
}

 void yemianzhihuan()
 {
      int a;
     printf("----------------------------------\n");
     printf("☆☆欢迎使用分页模拟实验系统☆☆\n");
     printf("----------------------------------");
     printf("☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\n");
     printf("☆☆1.进入硬件地址变换算法  ☆☆\n");
     printf("☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("☆☆2.进入页面置换算法      ☆☆\n");
     printf("☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\n");
     printf("请输入您的选择:");
 switch(a)
 {
     case 1:
         ymzh();
         break;
     case 2:
         wang();
         break;
     default:
     cout<<"输入有误,请重新输入!"<<endl;
     break;
 }
}

 void changeaddr(struct Page p[], int logaddr){//地址变换
     int j=logaddr/64;//对应的块号
     int k=logaddr%64; //对应的偏移量
     int flag=0;
     int addr;
     for(int i=0;i<8;i++)
     {
        if(p[i].pno==j)//找到对应的页号
        {
            if(p[i].flag==1)//页面标志为1
            {
             addr=p[i].cno*64+k;
             cout<<"物理地址为:"<<addr<<endl;
             cout<<"详细信息:"<<"\t页面号:"<<p[i].pno<<"\t 主存号："<<p[i].cno<<"\t偏移量:"<<k<<endl;
             flag=1;
             break;
            }
        }
    }

        if(flag==0)
            cout<<"该页不在主存,产生缺页中断"<<endl;
    }

 void dizhizhuanhuan()
 {
     int a;
     int ins;//指令逻辑地址
     struct Page p[8];
    p[0].pno=0;p[0].flag=1;p[0].cno=5;p[0].modf=1;p[0].addr=011;
    p[1].pno=1;p[1].flag=1;p[1].cno=8;p[1].modf=1;p[1].addr=012;
    p[2].pno=2;p[2].flag=1;p[2].cno=9;p[2].modf=0;p[2].addr=013;
    p[3].pno=3;p[3].flag=1;p[3].cno=10;p[3].modf=0;p[3].addr=015;
    p[4].pno=4;p[4].flag=0;p[4].addr=017;
    p[5].pno=5;p[5].flag=0;p[5].addr=025;
    p[6].pno=6;p[6].flag=0;p[6].addr=212;
    p[7].pno=7;p[7].flag=0;p[7].addr=213;
     printf("\t\t\t--------------------------------\n");
     printf("\t\t\t☆☆欢迎使用分页模拟实验系统☆☆\n");
     printf("\t\t\t---------------------------------\n");
     printf("\t\t\t☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆1.输入指令              ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆2.进入页面置换算法      ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆0.EXIT                  ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\n");
 while(a!=0)
 {
    cout<<endl<<"请输入您的选择:";
     cin>>a;

    cout<<"页号"<<"标记位"<<"外存地址"<<"主存号"<<endl;
     for(int i=0;i<8;i++)
     {
         cout<<p[i].pno<<"\t"<<p[i].flag<<"\t"<<p[i].addr<<"\t";
         if(p[i].flag)
         cout<<p[i].cno;
         cout<<endl;
    }

 switch(a)
 {
     case 0:printf("\t\t\t再见!\t\t\t\n"); break;
     case 1:
         cout<<"请输入指令的逻辑地址:";
         cin>>ins;
         changeaddr(p, ins);break;
     case 2: system("CLS"); a=wang();break;
     default:cout<<"输入有误,请重新输入!"<<endl;break;
    }
}
}

 void menu()
 {
 int a;
     printf("\t\t\t--------------------------------\n");
     printf("\t\t\t☆☆欢迎使用分页模拟实验系统☆☆\n");
     printf("\t\t\t---------------------------------\n");
     printf("\t\t\t☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆1.输入指令              ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆2.进入页面置换算法      ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆0.EXIT                  ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\n");
     printf("请选择所要执行的操作:");
     scanf("%d",&a);
     switch(a)
     {
     case 0: printf("\t\t\t-再见!-\t\t\t\n");break;
     case 1: dizhizhuanhuan (); break;
     case 2: wang (); break;
     default:cout<<"输入有误,请重新输入!"<<endl;break;
    }
}
int main()
 {
     menu();
}

/
 void Init(Pagel *b,int c[bsize][psize])
 {
     int i,j;
     for (i=0;i<psize;i++)
     {
         b[i].num=-1;
         b[i].time=psize-i-1;
}
 for(i=0;i<bsize;i++)
     for(j=0;j<psize;j++)
        c[i][j]=-1;
}

 int GetMax(Pagel *b)
 {
     int i;
     int max=-1;
     int tag=0;
     for(i=0;i<bsize;i++)
     {
         if(b[i].time>max)
         {
             max=b[i].time;
             tag= i;
        }
    }
     return tag;
}


 int Equation(int fold, Pagel *b)
 {
     int i;
    for(i=0;i<bsize;i++)
    {
         if(fold==b[i]. num)
             return i;
    }
     return -1;
}

 void Lruu(int fold, Pagel *b)
 {
     int i;
     int val;
     val=Equation(fold, b);
     if (val>=0)
     {
         b[val].time=0;
         for(i=0;i<bsize;i++)
             if (i!=val)
                 b[i].time++;
    }
     else
     {
         queue[++k]=fold;
         val=GetMax(b);
         b[val].num=fold;
         b[val].time=0;
         for (i=0;i<bsize;i++){

//         URLcount++;
             if (i!=val)
                 b[i].time++;
        }
    }
}

 void LRU()
 {
     int i,j;
     k=0;
     Init(b, c);
     for(i=0; i<psize; i++)
     {
         Lruu(pro[i],b);
         c[0][i]=pro[i];
        
         for(j=0;j<bsize;j++)
            c[j][i]=b[j].num;
    }

    
     printf("内存状态为:\n");
     Myprintf;
    for(j=0;j<psize;j++)
         printf("|%2d", pro[j]);
     printf("|\n");
     Myprintf;

     for(i=0;i<bsize;i++)
     {
         for(j=0; j<psize; j++)
         {
             if(c[i][j]==-1)
                 printf("|%2c",32);
              else
                 printf("|%2d",c[i][j]);
        }
         printf("|\n");
    }

     Myprintf;
//     printf("\n调入队列为:");
//    for(i=0;i<k;i++)
//        printf("%3d", queue[i]);

    printf("\n缺页次数为:%6d\n   缺页率 :%16. 6f", k+1,(float)(k+1)/psize);
}

//********主函数
 int wang()
 {
     int sel;
     do{
     printf("\t\t\t--------------------------------\n");
     printf("\t\t\t☆☆欢迎使用分页模拟实验系统☆☆\n");
     printf("\t\t\t---------------------------------\n");
     printf("\t\t\t☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆       虚拟内存         ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆1.产生随机序列          ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆2.最近最久未使用        ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆3.先进先出              ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆------------------------☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆0.退出                  ☆☆\n");
     printf("\t\t\t☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆\n");
     printf("请选择所要执行的操作:");
     scanf("%d",&sel);
     switch(sel)
    {
         case 0: printf("\t\t\t再见!t\t\t\n"); break;
         case 1: build(); break;
         case 2: printf("最近最久未使用\n"); LRU();empty(); printf("\n");break;
         case 3: printf("先进先出算法\n"); FIFO();empty();printf("\n");break;
         default:printf("请输入正确的选项号!");printf("\n\n");break;
    }
}while(sel !=0 );
     return sel;
}

到此这篇关于C语言实现页面置换算法(FIFO、LRU)的文章就介绍到这了,更多相关C语言页面置换算法内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！

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