页面置换模拟程序设计（C语言的存储管理）

约定不等于承诺〃 2024-03-22 18:02 30阅读 0赞

[源码下载地址][Link 1]：https://download.csdn.net/download/sheziqiong/87791262  
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## 1. 题目简介 ##

用C语言设计一个程序，模拟一作业的执行过程。设该作业共有320条指令，即它的地址空间为32页，目前它的所有页面都还未调入内存。在模拟过程中，如果所访问的指令已经在内存，则显示其物理地址，并转下一条指令。如果所访问的指令尚未装入内存，则发生缺页，此时需记录缺页的次数，并将相应页调入内存。如果4个内存块中均已装入该作业的虚页面，则需进行页面置换。最后显示其物理地址，并转下一条指令。在所有320条指令执行完毕后，请计算并显示作业运行过程中发生的缺页率。

## 2. 所用数据结构 ##

/*定义内存中物理块的结构*/
    struct memoryblock
    {
        
    	int pagenumber; // 页面号
    	int access;     // 访问位
     	int time;       // 访问时间
    	int counter;    // 访问次数
    };
    struct memoryblock M[4];

## 3. 程序代码描述 ##

void init()//初始化内存物理块
    void random()//生成随机数
    void FIFO()//先进先出置换算法
    void CLOCK()//时钟置换算法
    void LRU()//最近最久未使用置换算法
    void LFU()//最近最少访问置换算法

核心代码：

void random()
    {
    	srand((unsigned)time(NULL));
    	int cnt = 0;
    	command[cnt] = rand() % 320;
    	cnt++;
    	command[cnt] = command[cnt - 1] + 1;
    	cnt++;
    	while (cnt < 320)
    	{
    		command[cnt] = rand() % command[cnt - 2];
    		cnt++;
    		command[cnt] = command[cnt - 1] + 1;
    		cnt++;
    		command[cnt] = rand() % (320 - command[cnt - 1]) + command[cnt - 1];
    		cnt++;
    		command[cnt] = command[cnt - 1] + 1;
    		cnt++;
    	}
    }
    void oncefifo(int a)
    {
    	int i;
    	int p=0;//指向队首的指令
    	int b = a / 10;
    	int flag=0;
    	for (i = 0;i < 4;i++)
    	{
    		if (M[i].pagenumber == b)//表示页面在内存中
    		{
    			M[i].access = 1;
    			flag = 1;
    			break;
    		}
    		if (M[i].pagenumber == -1)//表示页面不在内存中，且物理块为空
    		{
    			M[i].access = 1;
    			M[i].pagenumber = b;
    			p = (p + 1) % 4;
    			unfindpage++;
    			flag = 1;
    			break;
    		}
    	}
    	if (flag == 0)//进行页面置换
    	{
    		M[p].pagenumber = b;
    		M[p].access = 1;
    		unfindpage++;
    	}
    }
    void onceclock(int a)
    {
    	int i;
    	int p=0;
    	int b = a / 10;
    	int flag = 0;
    	for (i = 0;i < 4;i++)
    	{
    		if (M[i].pagenumber == b)//表示页面在内存中
    		{
    			M[i].access = 1;
    			flag = 1;
    			break;
    		}
    		if (M[i].pagenumber == -1)//表示页面不在内存中，且物理块为空
    		{
    			M[i].access = 1;
    			M[i].pagenumber = b;
    			p = (p + 1) % 4;
    			unfindpage++;
    			flag = 1;
    			break;
    		}
    	}
    	if (flag == 0)
    	{
    		while (M[p].access != 0)
    		{
    			M[p].access = 0;
    			p = (p + 1) % 4;
    		}
    		M[p].pagenumber = b;
    		M[p].access = 1;
    		p = (p + 1) % 4;
    		unfindpage++;
    	}
    }
    void oncelru(int a)
    {
    	int b = a / 10;
    	int flag = 0;
    	int i,j;
    	for (i = 0;i < 4;i++)
    	{
    		if (M[i].pagenumber == b)//页面在内存中，更新时间
    		{
    			M[i].time = 0;
    			M[i].access = 1;
    			flag = 1;
    			for (j = 0;j < 4;j++)
    			{
    				if (j != i&&M[j].pagenumber != -1)//其他未被访问的页面的时间加一
    				{
    					M[j].time++;
    				}
    			}
    			break;
    		}
    		if (M[i].pagenumber == -1)//页面不在内存中，且物理块为空
    		{
    			M[i].time = 0;
    			M[i].pagenumber = b;
    			M[i].access = 1;
    			unfindpage++;
    			flag = 1;
    			for (j = 0;j < 4;j++)
    			{
    				if (j != i&&M[j].pagenumber != -1)
    				{
    					M[j].time++;
    				}
    			}
    			break;
    		}
    	}
    		if (flag == 0)//页面不在内存中,进行置换
    		{
    			sort(M, M + 4, cmp1);
    			M[0].time=0;
    			M[0].access = 1;
    			M[0].pagenumber = b;
    			unfindpage++;
    			for (j = 1;j < 4;j++)
    			{
    				M[j].time++;
    			}
    		}
    }
    void oncelfu(int a)
    {
    	int b = a / 10;
    	int flag = 1;
    	int i;
    	for (i = 0;i < 4;i++)
    	{
    		if (M[i].pagenumber == b)//页面在内存中
    		{
    			M[i].counter++;
    			flag = 1;
    			M[i].access = 1;
    			break;
    		}
    		if (M[i].pagenumber = -1)
    		{
    			M[i].counter++;
    			M[i].pagenumber = b;
    			M[i].access = 1;
    			flag = 1;
    			unfindpage++;
    			break;
    		}
    	}
    	if (flag == 0)
    	{
    		sort(M, M + 4, cmp2);
    		M[0].pagenumber = b;
    		M[0].counter=1;
    		M[i].access = 1;
    		unfindpage++;
    	}
    }

## 4. 运行结果 ##

主菜单：

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