2023年操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)三面置換算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)源碼:#ｉnclｕｄe＂ｓtdiｏ.h"＃incluｄe<iｏｓtｒｅam.h>#iｎclude＜sｔｄｌｉb.h>#ｄefinｅDａt(yī)aMａx100//常量ＤataMax#defineBlocｋＮｕm1０／/常量BloｃkNuｍｉntDaｔａShow[BｌｏckNum][DaｔａＭax］；//用于存儲(chǔ)要顯示的數(shù)組ｂoｏlDataShowEnable[BlｏｃkNum]［ＤataＭａx];／／用于存儲(chǔ)數(shù)組中的數(shù)據(jù)是否需要顯示ｉｎtDatａ［DatａMax］；／/保存數(shù)據(jù)ｉnｔBｌｏck［BｌockNｕm];//物理塊iｎtｃounｔ[BlockNum］;／／計(jì)數(shù)器inｔN;/／頁(yè)面?zhèn)€數(shù)inｔM;//最小物理塊數(shù)intCｈａｎgｅTimeｓ;／/缺頁(yè)次數(shù)voｉdDａt(yī)ａIｎput();／/輸入數(shù)據(jù)的函數(shù)voidＤatａOutｐut();/／輸出數(shù)據(jù)的函數(shù)ｖoiｄFIFO()；//FIFO函數(shù)ｖoidOｐtimal（);//Opｔｉmal函數(shù)vｏiｄLRＵ();//LRU函數(shù)ｉｎtｍａｉn(intargｃ，cｈar*arｇｖ[]）｛?DａｔaＩnput（）； intｍｅnu;?wｈiｌe（ｔruｅ) {??pｒintf(＂\n*菜單選擇*＼n"）； ?pｒinｔｆ("＊*＊******＊*＊****＊*＊＊***＊****＊**＊****＊＊＊**＊＊*****＊*＊****＼ｎ＂);??ｐrｉｎtf（"*1-Opｔimａl*\n"）；? priｎtｆ(＂*2-FIFＯ＊\ｎ"）; printf(＂*3-LRU＊＼ｎ");? pｒintf("*４-返回上一級(jí)*\ｎ"）；? prinｔf（＂*0-EXIT*\ｎ"); prｉntf("**＊*****＊****＊＊***＊*****＊*＊＊**＊****＊*＊＊****＊*****＊*＊＊*＊\n＂)；??ｓcａnf("%ｄ",＆meｎｕ）；? ??ｓwｉtcｈ(mｅnu)??｛ ??casｅ1: Optｉmａｌ();????break;? ?ｃaｓe2： ? FIＦO(); ?? ｂｒeak; ? case3:????LＲＵ(); break;? ?ｃase0： ? ?exit(0）;??? brｅａk; caｓｅ4:? ｓysteｍ(＂cls"); ???DaｔａＩnｐｕt();????breaｋ;??} if(menu！=1&&menu!＝2&&menu!=3＆&mｅnu！=0＆&menu!=４){? system（"ｃlｓ"）;???priｎtf("\n請(qǐng)輸入0-4之間的整數(shù)!\n＂）;? continue;??} } returｎ0;}voiｄＤａｔaＩnput(){ inti，ｃhoicｅ；?prinｔf（"請(qǐng)輸入最小物理塊數(shù):＂); ｓcａnｆ("%d＂，&M)；?//輸入最小物理塊數(shù)大于數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)?ｗｈｉlｅ(M>BlｏckＮum)?{? prinｔｆ（"物理塊數(shù)超過預(yù)定值，請(qǐng)重新輸入：");??scanf（＂％ｄ＂，&M)； } ?ｐrintf("請(qǐng)輸入頁(yè)面的個(gè)數(shù)："); ｓcａnf（"%d",&N）；?／/輸入頁(yè)面的個(gè)數(shù)大于數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) whilｅ(Ｎ>DataMaｘ)?{??ｐrｉnｔf("頁(yè)面?zhèn)€數(shù)超過預(yù)定值，請(qǐng)重新輸入:"）;? scａnf("％d"，&N); }?pｒinｔf（"請(qǐng)選擇產(chǎn)生頁(yè)面訪問序列的方式(1.隨機(jī)2．輸入)："); ｓcａnf("%ｄ",&ｃhoice)； swｉtch(choice) { casｅ1:? ／／產(chǎn)生隨機(jī)訪問序列? for(i=0;i<N;ｉ＋＋) { ?Daｔa[ｉ]=(inｔ)(((float）rand（)/32767)*１０）;//隨機(jī)數(shù)大小在0－９之間??｝??system(＂ｃls");??//顯示隨機(jī)產(chǎn)生的訪問序列 printf("\n隨機(jī)產(chǎn)生的訪問序列為:"); ?for(i=0；ｉ＜Ｎ;i++)??{? ?pｒiｎｔf("％ｄ",Data[i]);??} prｉｎtｆ("\ｎ"）; ?break; cａse2:??//輸入訪問序列 ?ｐrintf("請(qǐng)輸入頁(yè)面訪問序列：\n"); for(ｉ=０;ｉ<N;ｉ+＋) ?ｓcａnf(＂%d",&Ｄata［i]);??syｓｔem("cls＂);??/／顯示輸入的訪問序列 printf("\n輸入的訪問序列為:"）; ?for(ｉ=0;i＜N;i++)??{ ?ｐriｎtf("%d＂,Datａ[i]);??} ｐrintf("\ｎ"); ?brｅaｋ; ｄefａult: ?ｗｈile(ｃｈoiｃe!＝1&＆ｃhoice!＝2） ?｛ ? printf("請(qǐng)輸入1或２選擇相應(yīng)方式:");?? ｓcaｎf(＂%d",＆choice);? }? bｒeak; ｝}vｏｉdDataOｕtput(){?inti,ｊ; /／對(duì)所有數(shù)據(jù)操作?foｒ(ｉ=0;ｉ＜N;ｉ++)?{ ?pｒintf("%d＂，Dａt(yī)a[i]); ｝?printf("＼ｎ")；?foｒ(j=０；j<Ｍ;ｊ++) {? //對(duì)所有數(shù)據(jù)操作 ?ｆor(ｉ＝0；i<N;i＋+)??｛? ?ｉｆ（ＤatａＳhowEnaｂle[j][i］)?? ｐrｉntｆ（＂%ｄ",DataSｈｏw[j][i］)；? eｌse ? printf（＂"); } priｎtf("\ｎ"); ｝ printf(＂缺頁(yè)次數(shù):%d\n",ChanｇeTｉmｅs）; ｐｒｉｎtf(＂缺頁(yè)率:%d％%\n"，ChａngｅTｉｍes*１０0/N）;}//最佳置換算法voidＯｐｔimal(）{?inti,j,k;?boolfind；?iｎtｐoiｎt；?iｎtｔemp;//臨時(shí)變量，比較離的最遠(yuǎn)的時(shí)候用?ｉnｔm=1,n;?ＣhangeＴｉｍeｓ＝０;?for（j=０;j<M；j＋+） ｛? fｏr(i=0;i<N;i++） ?{ ? ＤataSｈｏwEnaｂｌe［ｊ][ｉ]=ｆalｓe;//初始化為falｓe，表達(dá)沒有要顯示的數(shù)據(jù)??}?}?fｏr(i=0;i<M;i＋+) ｛ ?count［i]＝0；//初始化計(jì)數(shù)器 ｝ /／擬定當(dāng)前頁(yè)面是否在物理塊中,在繼續(xù)，不在置換 //////／／////／/////／////／/／//／//／／///／/／／/／//／/／////／/／／／///／///／/／／/////／////／／//// Blｏck[0]=Data[0];??for（i＝1；ｍ<M;i++)?{ ?ｉntfｌag=1; for(ｎ=0;n＜m；n++)? ｛ if(Ｄata[i]＝＝Ｂloｃk[n])flag=0;??｝ if(flag＝=0)conｔinｕe;? Block[m]=Dａｔa[i］； m++; ｝ ／//／／//／／/／/／///////／／//／/／//／////／/////////／////////／／／//////////////／//／//／//／// /／對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行操作 fｏｒ(i=0;i＜N;i++)?｛? //表達(dá)塊中有沒有該數(shù)據(jù) fiｎd=false; foｒ(j=0;j<M;j++)? ｛ ｉf(Bloｃｋ[j］==Data［i]) ｛?? finｄ＝truｅ;???} ｝ ?if(find)ｃontinuｅ;//塊中有該數(shù)據(jù),判斷下一個(gè)數(shù)據(jù) //塊中沒有該數(shù)據(jù)，最優(yōu)算法? ChangｅＴimes+＋;／／缺頁(yè)次數(shù)+＋? for(j=0;j＜Ｍ；j+＋) ?{???//找到下一個(gè)值的位置? ｆind＝false; ?for(k＝i;k<N;ｋ++) ?｛ ??if(Bｌｏｃk[j]＝=Ｄａt(yī)a[k］) ? {?? fｉｎd=tｒｕe；?? ? cｏunt[ｊ]=k; ? break; ｝? }? if(!finｄ）counｔ[j]=N;??｝??//由于i是從0開始記,而ＢlockNum指的是個(gè)數(shù),從1開始，所以i+1??if(（i+1)>M) ?{ ??//獲得要替換的塊指針 temp＝0;? ?fｏr(ｊ＝0;j<M;ｊ＋+)?? { if(temｐ<count[ｊ]) ? {???? ｔemｐ=cｏuｎt[j］;?? ?point=j；//獲得離的最遠(yuǎn)的指針??? }???｝? }? ｅlｓepoinｔ＝i; ?//替換 Ｂｌock[poｉnt]＝Data[ｉ]；? //保存要顯示的數(shù)據(jù)??fｏr(j＝0;ｊ<M;ｊ＋+) ?{ ??DaｔaSｈow[j][ｉ]=Ｂlock[j］;???ＤataSｈowEnaｂle[i<M?(ｊ＜=i?j:i):j］[i］=true;／/設(shè)立顯示數(shù)據(jù) ｝??｝?/／輸出信息 ｐriｎｔf（"\nOpｔiｍaｌ＝>\ｎ"); Dａt(yī)aOuｔpｕt();}//先進(jìn)先出置換算法voidFIFＯ(）｛ iｎｔi,j；?booｌfiｎd;?intpoint; inｔteｍp;／/臨時(shí)變量?inｔm=1,n; ChangeTiｍes=0;?for(j=0；j<Ｍ;j++） {? ｆor（i=0;i<Ｎ;ｉ++) ｛ ? DataShｏwＥｎabｌe[j][ｉ]=fａlsｅ;／/初始化為false，表達(dá)沒有要顯示的數(shù)據(jù) ?｝ } ??foｒ(ｉ＝0；i<M;ｉ＋+） { count[i]=０;//大于等于BloｃkNｕm，表達(dá)塊中沒有數(shù)據(jù),或需被替換掉／/所以經(jīng)這樣初始化（3２1）,每次替換>=3的塊，替換后計(jì)數(shù)值置1, ?／/同時(shí)其它的塊計(jì)數(shù)值加1,成了(132)，見下面先進(jìn)先出程序段?} /／擬定當(dāng)前頁(yè)面是否在物理塊中，在繼續(xù),不在置換?///////／／//////／/////////／／//／////／//////／／/／//////／//////////////／／//／///////／／／// Blｏck[0］=Daｔa［0]; ?ｆor（ｉ=1;m＜M；ｉ++)?{? ｉntfｌaｇ=1； ?fｏr(n=0;ｎ<ｍ;ｎ++) ?{?? if(Dａt(yī)ａ[i］=＝Bｌock[n]）fｌag=0;??}??ｉf(flａg==0)cｏntinｕe； Block［ｍ]＝Data[ｉ];? m++;?} ////////／//／//／///////////／////／///／///／//／／///／///／/／/／///////／/／／///／/／／//／/////?／/對(duì)有所數(shù)據(jù)操作 for(i＝0；i<N；i＋+) {? ／/增長(zhǎng)count ?ｆor（j＝0；ｊ<M；j＋+)??{ ?count［j］++; ?} fｉnd=ｆalse;//表達(dá)塊中有沒有該數(shù)據(jù) ?ｆor（j=0；j<M;j＋＋) ｛? ?ｉｆ(Bｌｏck[j]==Ｄａｔa［i])?? { ??find=true; ? } ?}??//塊中有該數(shù)據(jù),判斷下一個(gè)數(shù)據(jù)? if(ｆind)ｃontｉｎｕｅ; ／/塊中沒有該數(shù)據(jù) CｈaｎgeTiｍes++;//缺頁(yè)次數(shù)++ ?//由于ｉ是從0開始記，而Ｍ指的是個(gè)數(shù)，從１開始,所以i+1 ?ｉｆ((ｉ+1)>M)? { ? //獲得要替換的塊指針 ??temp=0；? foｒ(ｊ=0；j<M;j+＋) ??{??? if(tｅmp<cｏunt［ｊ]) ? ?{ ????tｅｍｐ=ｃounｔ[ｊ];? ?? poｉnt=j;/／獲得離的最遠(yuǎn)的指針?? }?? } ?}??elsepoiｎｔ=i;??//替換? Block[ｐoｉnｔ]=Ｄａｔa[i]; ?? count[pｏｉnt]=0;／/更新計(jì)數(shù)值 ? //保存要顯示的數(shù)據(jù) ?ｆor(ｊ=0;j<Ｍ;j+＋) ?{? ?DaｔａShow［j］［i］=Bｌock［j]; DaｔaShowEnａblｅ［ｉ<M?(ｊ＜=ｉ？j:ｉ）：ｊ][i］＝true;//設(shè)立顯示數(shù)據(jù)??｝ } //輸出信息 ｐrｉntｆ（＂\ｎFIFO=＞＼n＂）;?Dａt(yī)aOuｔput();}//最近最久未使用置換算法ｖｏidLRU(){ ｉnti,j;?boolfiｎd; ｉnｔpoiｎｔ;?ｉntｔemp;//臨時(shí)變量?ｉntm=1,n; ChangeTｉmeｓ=0;?fｏr（j＝0;j<M;ｊ+＋) {? for(i＝０；i<Ｎ;ｉ+＋) ?{ ?DaｔａShoｗEnaｂle[ｊ][i]=falｓｅ；//初始化為ｆａｌse,表達(dá)沒有要顯示的數(shù)據(jù)? ｝ }?ｆｏｒ(i=0;i<M；i++)?{??count[i]=0;／/初始化計(jì)數(shù)器 }?/／擬定當(dāng)前頁(yè)面是否在物理塊中，在繼續(xù)，不在置換 /////／//／///／//／//////／／///////////／////／／/／/／/／／//////////／//／/////／/／/／///／/////／ Blocｋ[０］=Dａt(yī)ａ［０]; ｆor(i=1；ｍ<M;i++） {??intflag=1； foｒ(n=0;ｎ<m;n＋+) {?? if(Daｔa[i]=＝Bloｃｋ[n］)flag=０; ｝ ?if(flag==0）continue;??Blocｋ[ｍ]=Dａt(yī)ａ[ｉ]；??ｍ++;?} //／／/／/／/////／／／/////////／//////／/／／／/／/／/／/////////／///////／／／／／//／///／//／////／// //對(duì)有所數(shù)據(jù)操作 foｒ(i=0;ｉ<Ｎ;i＋+）?{? /