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＜ｓtdiｏ.h>
#ｉnｃluｄe<stｄｌib.ｈ＞
＃ｉnｃｌude<timｅ.ｈ>
#dｅｆiｎe Ｎ ２0
#defiｎｅ Ｐ　３
stｒｕｃｔ DuLNｏdｅ{
ﻩint ｄata；
struct ＤｕＬNoｄe *priｏr;
ﻩstruct 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)
{
ﻩiｎt　ｉ;
ﻩｆor（i=0;i<=T;i++)
ﻩ a[i]=－２;
}
iｎt insｅrt_ｉtem(inｔ ｉteｍ，ｉnｔ　ｑｕeuｅ［]，ｉｎt T)
｛ﻩ
ﻩif((rear+１)%(T+1)==ｆｒont)
ﻩﻩreｔurn 1;
ﻩqｕeue[reaｒ]=item;
ﻩｒeａr=(reａr+1）%(T＋1）；
ﻩrｅｔｕrn 0;
}

int ｒemove_item(ｉｎｔ ＊ｉtem,iｎｔ quｅuｅ[］，int T)
｛
ﻩiｆ（fronｔ ＝＝ rｅａr)
ﻩrｅtｕrｎ １;
ﻩ＊iｔｅm=qｕeuｅ［frｏｎｔ]；
ﻩｆrｏnt＝(ｆrｏnｔ+１）　% (Ｔ+1);
ﻩｒeｔurｎ　０;
}
int findif（iｎt a[],ｉｎｔ　b，iｎｔ T）
｛
ﻩｉｎｔ i；
ﻩfor（i＝１;i＜=T;ｉ+＋)
ﻩ{
ﻩﻩiｆ(ａ［i］＝=ｂ）
ﻩﻩﻩrｅtｕrｎ　ｉ；
ﻩ}
ﻩrｅtｕｒｎ　－1；
}
ｖoid ｉnｓeｒtintｏmｅm(iｎt a［],int b，int n)
{
ﻩｉf（mｅmcount<=Ｐ)
ﻩ{
ﻩ a［ｍeｍcouｎt]=ｂ；
ﻩﻩmｅmcouｎｔ+＋;
ﻩ｝
ﻩelsｅ
ﻩﻩa[ｎ]＝b;
}
voｉｄ iｎiｔｐage(iｎt paｇｅ［])
{
ﻩiｎt temp，i;
ﻩsraｎｄ((uｎsiｇneｄ)tiｍe（０）);
ﻩfor(i=1；i＜=N;i＋+）
ﻩ{
ﻩﻩｔｅｍｐ=raｎｄ（）%1０;
ﻩﻩｐage［ｉ]＝temp;
ﻩ｝
}
ｖoｉｄ　ａdｄtｏLink(stｒuct DuLＮoｄe ＊ｐ，ｉnｔ　e）
｛
ﻩsｔrｕｃt　DｕLＮｏde *ａｄｄ；
ﻩadd=malloｃ(ｓizｅof（ｓtruct DuＬNoｄｅ））；
ﻩadｄ->data=e；
ﻩadｄ->prｉoｒ＝ｐ->ｐｒior;
ﻩp->ｐrｉoｒ->ｎｅxt=aｄd；
ﻩadｄ－＞neｘt=ｐ;
ﻩp－＞prｉoｒ=ａdｄ；
}
iｎt　gｅtＩ(ｓｔruｃｔ　DuLNode *ｐ,int ｅ）
{
ﻩint i；
ﻩｓtｒｕｃｔ DuLNoｄe *cd＝p;
ﻩfor（i=1;;i++)
ﻩ｛
ﻩﻩｃd=ｃd->ｎexｔ;
ﻩﻩif(ｃｄ->ｄata==e)
ﻩﻩﻩretuｒｎ ｉ；
ﻩﻩif(ｃｄ==p）
ﻩﻩﻩｒｅtｕrn -1；
｝
｝
vｏｉd deｌｅLｉｎｋ(strｕcｔ DuＬNｏdｅ　＊p，inｔ i,iｎt *ｅ）
｛
ﻩint ｎ;
ﻩstruct　DuＬNode *cd=ｐ;
ﻩfor(n=１;ｎ＜=i；ｎ++）
ﻩﻩｃd=ｃd－>next；
ﻩ＊e=ｃd－＞ｄatａ;
ﻩｃd－>prior->next=cd->nｅxt；
ﻩcd->ｎｅｘt->pｒioｒ=cｄ－>ｐriｏｒ;
ﻩfreｅ（cd);
}
ｖoid　reｍoveｂｏｔtｏm(strucｔ DuLNoｄe ＊p，iｎt ＊e）
{
ﻩstruｃt DｕLNode *cｄ=p-＞nｅｘt;
ﻩ＊e=ｃd-＞ｄａta;
ﻩｃd->next->pｒior＝p；
ﻩp-＞next=cd－>nexｔ;
ﻩfrｅｅ(cｄ);
}
iｎt geｔcｏunt(iｎt　a［］,inｔ　b,iｎt n,ｉnt T）
｛
ﻩiｎt i；
ﻩｆor(ｉ=n;i<＝T;i++）
ﻩ{
ﻩﻩiｆ（ａ[i］＝＝ｂ）
ﻩﻩｒetｕrｎ　(ｉ－ｎ）;
ﻩ}
ﻩｒｅtuｒn －1;
｝
voiｄ getｒeｐlaｃｅpage(int　ａ[],inｔ ｂ［]，iｎｔ ｉ,int　＊e)
｛
ﻩint ｔ，ｃ[P＋１]，ｔemp，T,ｃｏunt=0,errｏr[P＋1］；
ﻩfor（t=１;ｔ＜＝Ｐ；ｔ＋＋)
ﻩ{
ﻩﻩif(ｇeｔcounｔ(a,b[t］,i,N)！=-1)
ﻩﻩﻩc[ｔ]=getcounｔ（a,ｂ[t]，i,N)；
ﻩﻩｅｌｓe
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩｅrroｒ[＋+ｃｏuｎt]=b[t];
ﻩﻩ｝
ﻩ｝
if（counｔ==０)
ﻩ{
ﻩﻩｔｅｍｐ＝ｃ[1];
ﻩﻩＴ=ｂ［1];
ﻩﻩfor（t＝１;t<=P;t+＋）
ﻩ{
ﻩﻩﻩiｆ(c[t］>temp）
ﻩﻩﻩ{ﻩ
ﻩﻩﻩﻩtｅmp=ｃ[t];
ﻩﻩﻩﻩＴ＝ｂ［t]；
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩ}
ﻩﻩ*e＝T;
ﻩ｝
ﻩelｓe
ﻩ{
ﻩﻩfor（t=1；t＜＝ｃoｕｎt;t++）
ﻩﻩ｛
ﻩﻩﻩｃ[ｔ]=finｄif(a，ｅrror[t],Ｎ);
ﻩﻩ}
ﻩﻩtemp=c[1］;
ﻩﻩT＝ｅrror[1］;
ﻩﻩｆoｒ(t=１;t＜=cｏｕnt；t++）
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩif(ｃ[ｔ]<teｍp)
ﻩﻩﻩ{ﻩ
ﻩﻩﻩﻩｔeｍp=c［t］；
ﻩﻩﻩﻩT=errｏr［t];
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩ｝
ﻩ ＊e=T;
ﻩ}
}
ｖｏiｄ maｉn()
｛
ﻩiｎｔ ｉ,temp，teｍｐ１,eｒrｏｒ=0,ErｒｏrC［Ｐ];
ﻩFＩLE　＊fp１,＊ｆｐ２,*fp3;
ﻩsｔruｃｔ ＤｕLＮodｅ　*ｐ;
ﻩp＝（strｕct　ＤuLNoｄe *)ｍａlｌｏｃ（sｉｚeof（struct　DuLＮｏｄe））;
ﻩp－>pｒioｒ＝p-＞nｅxt=p;
ﻩｉnitｐage(pageｉng);
ﻩinit(pmem，P);
ﻩif（（fp１=foｐeｎ（＂FIFO．txｔ","a"））＝＝ＮＵLＬ）
ﻩ{
ﻩﻩprintｆ(＂不能打开文件!\n＂）；
ﻩﻩeｘit（1);
ﻩ}
ﻩfｏｒ(ｉ=1;i<=Ｎ;i++)
ﻩ｛
ﻩﻩｆｐrｉntｆ(fp1，"　％d ＂,ｐaｇｅinｇ［i]);
ﻩ}
ﻩfｐrｉｎtｆ(ｆp1，"＼ｎ＂);
ﻩfｏr(i=１;i＜＝N；i+＋)
ﻩ｛
ﻩﻩiｆ(mｅmcount>P&＆findif(ｐmem,paｇeing［i],P)==-1）
ﻩﻩ{
ﻩﻩ reｍovｅ_ｉtｅm（＆temp,ｐａｇeFＩFO，Ｎ);
ﻩﻩﻩinserｔiｎtｏmｅm（pmeｍ,paｇeing［i],findif（pmem,tｅmp，Ｐ）);
ﻩﻩﻩinsert_iteｍ(ｐageiｎｇ［ｉ],pageFIFＯ,N）;
ﻩﻩﻩfprintf(fp１,"%ｄ被引用，％ｄ被替换－>出现第 %ｄ 次错误！\n",pageing[ｉ]，teｍｐ,++error);
ﻩﻩ}
ﻩﻩelse
ﻩ{
ﻩﻩﻩif（meｍcｏuｎｔ＜=P&＆ｆindif（pmem，ｐageing［i]，P）==-1)
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩﻩｉnsｅｒtｉｎtoｍem（pｍeｍ，pａgeiｎｇ[i],mｅmcoｕnt);
ﻩﻩﻩﻩinseｒt＿item(pagｅing［ｉ]，paｇｅFＩＦO，N)；
ﻩﻩﻩﻩfprintｆ(fp1，＂页中未满。%ｄ被引用－>出现第　%d 次错误!＼n＂，pageｉｎg[i]，++ｅｒror）;
ﻩﻩﻩ｝
ﻩﻩ eｌse
ﻩﻩﻩﻩｆｐｒiｎtｆ(fp1,"%ｄ已在页中->未出现错误。＼n",pageiｎg[ｉ］);
ﻩ｝ﻩ
ﻩ｝
ﻩfｃlose(ｆp1)；
ﻩEｒrorC[０］＝error;
ﻩｍｅmcoｕnｔ＝1；
ﻩerror=０；
init（pmem，P);
ﻩiｆ((ｆp2=fopen("LRU．txｔ","a"）)＝=ＮULL)
ﻩ｛
ﻩﻩpｒiｎｔf(＂不能打开文件!\n＂)；
ﻩﻩｅｘｉt(1);
ﻩ｝
ﻩfｏr(ｉ=1;ｉ<=N；i++）
ﻩ｛
ﻩﻩfprｉntｆ(ｆp２，"　%ｄ ＂,ｐageｉｎｇ［ｉ]);
ﻩ}
ｆｐrｉntf(fp2，"\n");
ﻩｆoｒ（i=1;ｉ＜=N;ｉ++）
ﻩ｛
ﻩﻩif(memｃoｕnt>Ｐ&&ｆinｄif（ｐmem,ｐageing［i],Ｐ)=＝－1)
ﻩﻩ{
ﻩ ﻩrｅｍoｖeboｔtｏm（p，&ｔｅmp);
ﻩﻩﻩｉnseｒtiｎtoｍeｍ(pmeｍ，ｐａgeing［i］，fｉndｉf(pｍeｍ,temp,P)）;
ﻩﻩﻩｉf(geｔI（p,pａgeing[i]）!=-1)
ﻩﻩﻩ｛
ﻩﻩﻩﻩｄeｌｅLｉnk(ｐ,ｇetI（p,ｐagｅｉng［i］）,&tｅｍp1);
ﻩﻩﻩ}
ﻩ ﻩ aｄdｔｏＬink(p，pａgeinｇ[i］）;
ﻩ ﻩfpｒintf(ｆp2，＂％ｄ被引用,％ｄ被替换->出现第　％ｄ 次错误!＼ｎ＂，pａgeing［i],temp，++ｅrrｏｒ);
ﻩ}
ﻩﻩｅlse
ﻩﻩ{
ﻩﻩiｆ（ｍｅmcoｕnt＜=Ｐ&&findｉf(ｐmeｍ,ｐaｇeinｇ[i］，Ｐ)==-1）
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩinsｅrtinｔomｅm(ｐmem，pageing［i］,mｅｍcｏunｔ）；
ﻩﻩﻩﻩaddtoＬiｎk(p，ｐａｇｅｉng［ｉ]);
ﻩﻩ ﻩｆpriｎｔf(fｐ2,＂页中未满。％d被引用－＞出现第 ％ｄ　次错误!\n",p->prｉoｒ-＞dａta,＋+errｏr）;
ﻩﻩﻩ}
ﻩ ﻩelse
ﻩﻩﻩ｛
ﻩﻩﻩﻩdeｌeＬｉnｋ(p，gｅtI(ｐ，paｇｅinｇ［i］),&teｍｐ1）;
ﻩﻩ addtoＬink(p,pageinｇ[ｉ])；
ﻩﻩﻩﻩfｐrinｔf(ｆｐ２，＂%ｄ已在页中－>未出现错误。\n",pａgｅｉng[ｉ]);
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩ}ﻩ
ﻩ}
ﻩfclosｅ(fp2);
ﻩEｒrorC［1］=ｅｒrｏr;
ﻩmeｍcounｔ＝１;
ﻩeｒror＝0;
ﻩiｎｉt(pｍem,P);
ﻩｉｆ（(fp３=fopen（"OPT.ｔｘｔ",＂a"））＝=NＵLＬ)
ﻩ{
ﻩﻩpｒiｎｔf（＂不能打开文件！＼n＂）;
ﻩﻩeｘit(1);
ﻩ}
ﻩfｏｒ(ｉ＝1;i<=N;i＋＋）
ﻩ{
ﻩﻩfｐrintf（fｐ3，"　％d ",ｐａｇeing［i]);
ﻩ}
ﻩfpｒiｎtf(fp3,"\n"）;
ﻩfｏr(i=1；i<=Ｎ;ｉ+＋）
ﻩ{
ﻩﻩif(ｍemcｏuｎt>P＆＆ｆindif（pｍem,paｇeiｎｇ［i],P)＝=-1）
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩgetrｅpｌaｃepage(pagｅinｇ,ｐmｅm,ｉ,&tｅmp）；
ﻩﻩﻩiｎsertｉnｔomｅm（ｐｍｅm,pａｇｅiｎg［ｉ］,fiｎｄif（ｐｍeｍ,teｍp,P))；
ﻩﻩﻩｆpｒｉnｔf(fp3,"％d被引用，%ｄ被替换－>出现第 %d 次错误!＼n＂,paｇｅｉnｇ[i]，ｔeｍp,++errｏr);
ﻩﻩ}
ﻩeｌsｅ
ﻩﻩ{
ﻩﻩｉｆ(meｍcｏunt＜=P＆&ｆindiｆ（pmｅｍ,pａｇeｉｎg[ｉ]，P）=＝－1)
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩｉnserｔｉｎtｏｍeｍ(pmem,ｐａgeiｎｇ[i],memｃounｔ)；
ﻩﻩﻩﻩｆｐrintf（fp3,"页中未满。%d被引用－>出现第　%d　次错误!＼ｎ",pageiｎg[i］,++errｏr）;
ﻩﻩ}
ﻩﻩﻩｅlｓe
ﻩﻩﻩﻩｆprｉｎtｆ(fｐ３,＂%d已在页中－＞未出现错误。\n＂,pａgeｉnｇ[i]);
ﻩﻩ｝ﻩ
ﻩ}
ﻩＥrrｏｒC[２］=ｅｒrｏr;
ﻩpｒinｔf（＂对于引用串序列：＂);
ﻩｆor(ｉ＝1;ｉ<=N；i++)
ﻩ{
ﻩﻩpｒinｔf(" %d "，pagｅinｇ[ｉ］);
ﻩ｝
ﻩprintf("＼nＦIFＯ算法出现 ％ｄ 次错误。＼n＂,EｒroｒC[０］）；
ﻩpｒintf(＂LRＵ算法出现 %d 次错误。＼n＂,EｒrorC[1］);
ﻩｐrｉｎtｆ（＂ＯPT算法出现 %d 次错误。\n",ErrorC[2］);
}