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动态页式存储管理的模拟实现C语言.doc
在内存划出一块区域，并进行页面划分；设计请求页表；模拟页面分配；分
别模拟“先进先出页面淘汰算法 FIFO”、“最近最少使用页面淘汰算法 LRU”和“理
想型淘汰算法 OPT”
本程序随机产生请求序列，分别模拟 FIFO,LRU,OPT 三种算法。将结果保存
在 FIFO.txt,LRU.txt,OPT.txt 三个文件中。
程序代码：
#include
#include
#include
#define N 20
#define P 3
struct DuLNode{
int data;
struct DuLNode *prior;
struct DuLNode *next;
};
int pageFIFO[N+1];
int front=0,rear=0;
int pageing[N+1],pmem[P+1];
int memcount=1;
void init(int a[],int T)
{
int i;
for(i=0;i<=T;i++)
a[i]=-2;
}
int insert_item(int item,int queue[],int T)
{
if((rear+1)%(T+1)==front)
return 1;
queue[rear]=item;
rear=(rear+1)%(T+1);
return 0;
}
int remove_item(int *item,int queue[],int T)
{
if(front == rear)
return 1;
*item=queue[front];
front=(front+1) % (T+1);
return 0;
}
int findif(int a[],int b,int T)
{
int i;
for(i=1;i<=T;i++)
{
if(a[i]==b)
return i;
}
return -1;
}
void insertintomem(int a[],int b,int n)
{
if(memcount<=P)
{
a[memcount]=b;
memcount++;
}
else
a[n]=b;
}
void initpage(int page[])
{
int temp,i;
srand((unsigned)time(0));
for(i=1;i<=N;i++)
{
temp=rand()%10;
page[i]=temp;
}
}
void addtoLink(struct DuLNode *p,int e)
{
struct DuLNode *add;
add=malloc(sizeof(struct DuLNode));
add->data=e;
add->prior=p->prior;
p->prior->next=add;
add->next=p;
p->prior=add;
}
int getI(struct DuLNode *p,int e)
{
int i;
struct DuLNode *cd=p;
for(i=1;;i++)
{
cd=cd->next;
if(cd->data==e)
return i;
if(cd==p)
return -1;
}
}
void deleLink(struct DuLNode *p,int i,int *e)
{
int n;
struct DuLNode *cd=p;
for(n=1;n<=i;n++)
cd=cd->next;
*e=cd->data;
cd->prior->next=cd->next;
cd->next->prior=cd->prior;
free(cd);
}
void removebottom(struct DuLNode *p,int *e)
{
struct DuLNode *cd=p->next;
*e=cd->data;
cd->next->prior=p;
p->next=cd->next;
free(cd);
}
int getcount(int a[],int b,int n,int T)
{
int i;
for(i=n;i<=T;i++)
{
if(a[i]==b)
return (i-n);
}
return -1;
}
void getreplacepage(int a[],int b[],int i,int *e)
{
int t,c[P+1],temp,T,count=0,error[P+1];
for(t=1;t<=P;t++)
{
if(getcount(a,b[t],i,N)!=-1)
c[t]=getcount(a,b[t],i,N);
else
{
}
error[++count]=b[t];
}
if(count==0)
{
temp=c[1];
T=b[1];
for(t=1;t<=P;t++)
{
if(c[t]>temp)
{
temp=c[t];
T=b[t];
}
}
*e=T;
}
else
{
for(t=1;t<=count;t++)
{
c[t]=findif(a,error[t],N);
}
temp=c[1];
T=error[1];
for(t=1;t<=count;t++)
{
if(c[t]
FILE *fp1,*fp2,*fp3;
struct DuLNode *p;
p=(struct DuLNode *)malloc(sizeof(struct DuLNode));
p->prior=p->next=p;
initpage(pageing);
init(pmem,P);
if((fp1=fopen("FIFO.txt","a"))==NULL)
{
printf("不能打开文件！\n");
exit(1);
}
for(i=1;i<=N;i++)
{
fprintf(fp1," %d ",pageing[i]);
}
fprintf(fp1,"\n");
for(i=1;i<=N;i++)
{
if(memcount>P&&findif(pmem,pageing[i],P)==-1)
{
remove_item(&temp,pageFIFO,N);
insertintomem(pmem,pageing[i],findif(pmem,temp,P));
insert_item(pageing[i],pageFIFO,N);
fprintf(fp1,"%d 被 引 用 ， %d 被 替 换 -> 出 现 第 %d 次 错 误 ！
\n",pageing[i],temp,++error);
}
else
{
if(memcount<=P&&findif(pmem,pageing[i],P)==-1)
{
insertintomem(pmem,pageing[i],memcount);
insert_item(pageing[i],pageFIFO,N);
fprintf(fp1," 页 中 未 满 。 %d 被 引 用 -> 出 现 第 %d 次 错 误 ！
\n",pageing[i],++error);
}
else
fprintf(fp1,"%d 已在页中->未出现错误。\n",pageing[i]);
}
}
fclose(fp1);
ErrorC[0]=error;
memcount=1;
error=0;
init(pmem,P);
if((fp2=fopen("LRU.txt","a"))==NULL)
{
printf("不能打开文件！\n");
exit(1);
}
for(i=1;i<=N;i++)
{
fprintf(fp2," %d ",pageing[i]);
}
fprintf(fp2,"\n");
for(i=1;i<=N;i++)
{
if(memcount>P&&findif(pmem,pageing[i],P)==-1)
{
removebottom(p,&temp);
insertintomem(pmem,pageing[i],findif(pmem,temp,P));
if(getI(p,pageing[i])!=-1)
{
deleLink(p,getI(p,pageing[i]),&temp1);
}
addtoLink(p,pageing[i]);
fprintf(fp2,"%d 被 引 用 ， %d 被 替 换 -> 出 现 第 %d 次 错 误 ！
\n",pageing[i],temp,++error);
}
else
{
if(memcount<=P&&findif(pmem,pageing[i],P)==-1)
{
insertintomem(pmem,pageing[i],memcount);
addtoLink(p,pageing[i]);
fprintf(fp2," 页 中 未 满 。 %d 被 引 用 -> 出 现 第 %d 次 错 误 ！
\n",p->prior->data,++error);
}
else
{
deleLink(p,getI(p,pageing[i]),&temp1);
addtoLink(p,pageing[i]);
fprintf(fp2,"%d 已在页中->未出现错误。\n",pageing[i]);
}
}
}
fclose(fp2);
ErrorC[1]=error;
memcount=1;
error=0;
init(pmem,P);
if((fp3=fopen("OPT.txt","a"))==NULL)
{
printf("不能打开文件！\n");
exit(1);
}
for(i=1;i<=N;i++)
{
fprintf(fp3," %d ",pageing[i]);
}
fprintf(fp3,"\n");
for(i=1;i<=N;i++)
{
if(memcount>P&&findif(pmem,pageing[i],P)==-1)
{
getreplacepage(pageing,pmem,i,&temp);
insertintomem(pmem,pageing[i],findif(pmem,temp,P));
fprintf(fp3,"%d 被 引 用 ， %d 被 替 换 -> 出 现 第 %d 次 错 误 ！
\n",pageing[i],temp,++error);
}
else
{
if(memcount<=P&&findif(pmem,pageing[i],P)==-1)
{
insertintomem(pmem,pageing[i],memcount);
fprintf(fp3," 页 中 未 满 。 %d 被 引 用 -> 出 现 第 %d 次 错 误 ！
\n",pageing[i],++error);
}
else
}
fprintf(fp3,"%d 已在页中->未出现错误。\n",pageing[i]);
}
ErrorC[2]=error;
printf("对于引用串序列：");
for(i=1;i<=N;i++)
{
printf(" %d ",pageing[i]);
}
printf("\nFIFO 算法出现 %d 次错误。\n",ErrorC[0]);
printf("LRU 算法出现 %d 次错误。\n",ErrorC[1]);
printf("OPT 算法出现 %d 次错误。\n",ErrorC[2]);
}
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