页面置换算法OPT+FIFO+LRU+clock

时间：2025-05-14

C语言版页面置换算法OPT+FIFO+LRU+clock

#include<iostream>

#include<fstream>

using namespace std;

#define BlockSize 10

#define PageSize 100

int page[PageSize]; //页面数组存放页面

int block[BlockSize]; //物理块数组

int result[PageSize][BlockSize]; //存放页面和物理块二维数组

int pSize = 0; //用户使用页面数

int bSize = 0; //用户使用物理块数

int blockFlag[BlockSize]; //用于LRU与最佳置换算法中，辅助判断该换出的页面 int noPageCount = 0; //缺页次数

//输入数据

void inputData()

{

cout<<endl<<"请输入物理块数(1<=bSize<="<<BlockSize<<')'<<endl;

cin>>bSize;

cout<<"请输入页面数 (1<=pSize<="<<PageSize<<')'<<endl;

cin>>pSize;

while(bSize<=0||bSize>BlockSize||pSize<=0||pSize>PageSize){//判断用户输入是否在范围内

cout<<"输入范围错误，请重新输入："<<endl;

cout<<"请输入物理块数(1<=F<="<<BlockSize<<')';

cin>>bSize;

cout<<endl<<"请输入页面数 (1<=p<="<<PageSize<<')';

cin>>pSize;

}

cout<<"请输入页面走向"<<endl;

for(int i = 0;i <pSize;i++)

cin>>page[i];

}

//初始化page数组

void initPage()

{

for(int i = 0;i<PageSize;i++)

page[i] = -1;

}

//初始化block与result数组

void initBlockResult()

{

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int i = 0;

for(i = 0;i<BlockSize;i++)

block[i] = -1;

for(i = 0;i < PageSize;i++)

for(int j = 0; j < BlockSize;j++)

result[i][j] = -1;

}

//查找物理块中是否存在要调用的页面

int Exist(int i)

{

for(int j = 0;j < bSize;j++)

if(block[j] == i)

return j;

return -1;

}

//显示结果

void display(int noPageCount)

{

for(int i =0 ;i < pSize;i++)

{

cout<<" "<<page[i]<<" ";

for(int j = 0;j < bSize;j++)

{

if(result[i][j] == -1) break;

else cout<<'['<<result[i][j]<<']'<<' ';

}

cout<<endl;

}

cout<<"____________________________________"<<endl;

cout<<endl<<"缺页次数："<<noPageCount<<endl;

cout<<"缺页率："<<((double)noPageCount/pSize)*100<<'%'<<endl;

cout<<"===================================="<<endl;

}

//最佳置换算法OPT

void OPT()

{

int i = 0,j = 0;

int position = 0,noPageCount = 0;

int pageFlag = 0,resultFlag = 0; //页面标记（下标）指向下一个页面,结果标记表示结果的行，即result数组的行标

for(i = 0;i < BlockSize;i++)

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blockFlag[i] = 0; while(pageFlag < pSize) { if(Exist(page[pageFlag]) != -1) //判断页面是否已经存在 resultFlag++; else { if(position < bSize) //判断有无空闲物理块 { //若有则将页面放入空闲块 block[position] = page[pageFlag]; position++; noPageCount++; for(i = 0;i < position;i++) result[resultFlag][i] = block[i]; resultFlag++; } else{ for(i = 0;i < bSize;i++) { for(j = pageFlag+1;j < pSize;j++) { if(block[i] == page[j]) { blockFlag[i] = j; break; } } if(j == pSize) blockFlag[i] = 999; } int optPos = 0,max = blockFlag[0]; for(int i = 0;i < bSize;i++) if(max < blockFlag[i]) { max = blockFlag[i]; optPos = i; } block[optPos] = page[pageFlag]; noPageCount++; for(i = 0;i < bSize;i++) result[resultFlag][i] = block[i]; resultFlag++; } } pageFlag++;

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}

cout<<endl<<"最佳置换算法:"<<endl;

display(noPageCount);

return;

}

//先进先出页面置换算法FIFO

void FIFO()

{

int blockFlag = 0,pageFlag = 0,resultFlag = 0; //物理块标记，确定该换出的物理块下标 int i = 0,j = 0,noPageCount = 0;

int position = 0; //指示物理块，查找有无空闲

while (pageFlag < pSize)