Linux环境下FIFO内存调度算法模拟

最新推荐文章于 2024-08-14 13:52:36 发布

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#Linux #FIFO算法

本文介绍了一个基于C语言实现的页面替换算法模拟程序。该程序通过模拟指令流来演示不同的页面置换策略，具体实现了先进先出(FIFO)算法，并记录了页面失效次数。通过对指令流的分析，模拟了从4到32个页面的不同用户内存工作区情况。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

define TRUE 1
#define FALSE 0
#define INVALID -1
#define NULL 0
#define total_instruction 320 //指令流程
#define total_vp 32 //虚页长
#define clear_period 50 //清零周期
typedef struct
{
   int pn,pfn,counter,time;
}pl_type;
pl_type pl[total_vp];  //页面结构数组
struct pfc_struct{
       int pn,pfn;
	   struct pfc_struct *next;
};
typedef struct pfc_struct pfc_type;
pfc_type pfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;
int diseffect,a[total_instruction];
int page[total_instruction],offset[total_instruction];
int initialize(int);
int FIFO(int);
int main()
{
   int s,i,j;
   srand(10*getpid());   //由于每次运行时间进程号不同，故可用来作为初始化随机数队列的种子
   s=(float)319*rand()/32767/32767/2+1;
   for(i=0;i<total_instruction;i+=4)  //产生指令队列
   {
           if(s<0||s>319)
		   {
		        printf("When i==%d,Error,s==%d\n",i,s);
				exit(0);
		   }
		 a[i]=s;           //任选一指令访问点m
		 a[i+1]=a[i]+1;   //顺序执行一条指令
		 a[i+2]=(float)a[i]*rand()/32767/32767/2;  //执行前地址指令m'
		 a[i+3]=a[i+2]+1;    //顺序执行一条指令
		 s=(float)(318-a[i+2])*rand()/32767/32767/2+a[i+2]+2;
		 if((a[i+2]>318)||(s>319))
		 printf("a[%d+2],a number which is:%d and s==%d\n",i,a[i+2],s);
   }
   for(i=0;i<total_instruction;i++)  //将指令叙别变成页地址流
   {
        page[i]=a[i]/10;
		offset[i]=a[i]%10;
   }
   for(i=4;i<=32;i++)    //用户内存工作区从4个页面到32个页面
   {
         printf("---%2d page frames---\n",i);
		 FIFO(i);
   }
   return 0;
}
int initialize(total_pf)   //初始化相关数据结构
int total_pf;              //用户进程的内存页面数
{
   int i;
   diseffect=0;  
   for(i=0;i<total_vp;i++)
   {
        pl[i].pn=i;
		pl[i].pfn=INVALID;    //置页面控制结构中的页面号，页面为空
		pl[i].counter=0;
		pl[i].time=-1;   //页面控制结构中的访问次数为0，时间为-1
   }
   for(i=0;i<total_pf-1;i++)
   {
        pfc[i].next=&pfc[i+1];
		pfc[i].pfn=i;
   }   //简历pfc[i-1]和pfc[i]之间的链接
   pfc[total_pf-1].next=NULL;
   pfc[total_pf-1].pfn=total_pf-1;
   freepf_head=&pfc[0];   //空页面队列的头指针为pfc[0]
   return 0;
}
int FIFO(total_pf)   //先进先出算法
int total_pf;  //用户进程的内存页面数
{
     int i,j;
	 pfc_type *p;
	 initialize(total_pf); //初始化相关页面控制用数据结构
	 busypf_head=busypf_tail=NULL;  //忙页面队列头，队列尾链接
	 for(i=0;i<total_instruction;i++)
	 {
	       if(pl[page[i]].pfn==INVALID)  //页面失效
		   {
		       diseffect+=1;  //失效次数
			   if(freepf_head==NULL)     //无空闲页面
			   {
			      p=busypf_head->next;
				  pl[busypf_head->pn].pfn=INVALID;
				  freepf_head=busypf_head;    //释放忙页面队列的第一个页面
				  freepf_head->next=NULL; 
				  busypf_head=p;
			   }
			   p=freepf_head->next;  //按FIFO方式将新页面调入内存页面
			   freepf_head->next=NULL;
			   freepf_head->pn=page[i];
			   pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn;
			   if(busypf_tail==NULL)
			   busypf_head=busypf_tail=freepf_head;
			   else{
			       busypf_tail->next=freepf_head;  //free页面减少一个
				   busypf_tail=freepf_head;
			   }
			   freepf_head=p;
		   }
	 }
	 printf("FIFO:%6.4f\n",1-(float)diseffect/320);
	 return 0;
}