[Tasks] 운영체제 HW4

📌 문제

1. 첨부파일 access.list 파일에는 어떤 시스템에서 프로세스들이 접근하는 physical page number와 operation(read/write)의 로그가 있다. Physical page number는 0~1000 사이의 숫자이다.

2. 이를 이용하여 physical memory의 page replace algorithm을 시뮬레이션하여 page fault가 몇 번 발생하는지 출력하시오.

3. nru의 경우 동일한 class의 page가 여러 개인 경우 LRU를 따르며, R/M bit은 주기적으로 초기화되지 않는다고 가정한다.

4. sim 프로그램은 두 개의 parammeters를 받는다.
1. 1번 parameter는 fifo 또는 nru 이며, 이에 따라 어떤 algorithm으로 replacement를 수행할지 결정한다.
2. 2번 parameter는 physical frame의 수를 받는다.

5. 각 algorithm으로 시뮬레이션을 수행 후 아래 예제와 같이 결과를 출력한다.

🔍 실행 예제

[root@iter5 ~]$ ./sim nru 100
Total number of access: 50000
Total number of read: 30000
Total number of write: 20000
Number of page hits: 40000
Number of page faults: 10000
Page fault rate: 10000/50000 = 20%

📌 문제 해결

1️⃣ Makefile 생성

all: sim

sim: sim.c
	gcc -o sim sim.c

clean:
	rm -f sim

# PHONY 타겟 지정
.PHONY: all clean

2️⃣ access.list 파일 읽어오도록 설정

// 파일 읽기 함수
// 혹시 5만개가 입력이 아닐 경우를 대비해 동적으로 할당하도록 함
void read_file(const char *filename, List **access_list, int *access_count) {
    FILE *fp = fopen(filename, "r");
    if (fp == NULL) {
        fprintf(stderr, "파일 열기 실패했습니다.\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    int size = 0;
    int capacity = 2; // 처음 사이즈 2로 설정
    *access_list = (List *)malloc(capacity * sizeof(List));
    if (*access_list == NULL) {
        perror("메모리 할당 오류입니다.\n");
        fclose(fp);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    while (1) {
        // 용량 부족할 시 2배로 늘리기
        if (size >= capacity) {
            capacity *= 2;
            List *new_array = (List *)realloc(*access_list, capacity * sizeof(List));
            if (new_array == NULL) {
                perror("메모리 재할당 오류입니다.\n");
                free(*access_list);
                fclose(fp);
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            *access_list = new_array;
        }

        int pageNum;
        char oper[6];
        if (fscanf(fp, "%d %5s", &pageNum, oper) != 2) { // 끝줄이면 break
            break;
        }

        // 읽은 값 저장
        (*access_list)[size].pageNum = pageNum;
        (*access_list)[size].oper = (oper[0] == 'r') ? 'r' : 'w';
        size++;
    }

    fclose(fp);
    *access_count = size; // 사이즈가 몇인지 저장 (여기선 5만개)
}