內存頁面置換算法的設計

# include <stdio.h>

# include  <stdlib.h>  

# include <iostream.h>

# include <time.h>

# define Bsize 3    //分配給該進程的頁塊數爲3

# define Psize 20  //頁面訪問序列長度

struct pageInfor

{

  int content;//頁面號

  int timer;//被訪問標記

};

class LRU

{

  public:

     LRU(int qstring[]);

  int findSpace(void);//查找是否有空閒內存

  int findExist(int curpage);//查找內存中是否有該頁面

  int findReplace(void);//查找應予置換的頁面

  void display(void);//顯示

  int LRUpro(void);//LRU算法

  void BlockClear(void);//BLOCK恢復

  pageInfor * block;//物理塊

  pageInfor * page;//頁面號串

};

LRU::LRU(int qstring[])

{

  int i;

  block = new pageInfor[Bsize];

  for(i=0; i<Bsize; i++)

  {

     block[i].content = -1;

     block[i].timer = 0;

  }

  page = new pageInfor[Psize];

  for(i=0; i<Psize; i++)

  {

   page[i].content = qstring[i];

   page[i].timer = 0;

  }

}

 int LRU::findSpace(void)

 {

   for(int i=0; i<Bsize; i++)

      if(block[i].content == -1)

          return i;      //找到空閒內存,返回BLOCK中位置

   return -1;

 }

 int LRU::findExist(int curpage)

 {

    for(int i=0; i<Bsize; i++)

      if(block[i].content == page[curpage].content)

         return i;      //找到內存中有該頁面,返回BLOCK中位置

     return -1;

 }  

  int LRU::findReplace(void)

  {

    int pos = 0;

    for(int i=0; i<Bsize; i++)

       if(block[i].timer >= block[pos].timer)

           pos = i;//找到應予置換頁面,返回BLOCK中位置

    return pos;

  }

  void LRU::display(void)

  {

    for(int i=0; i<Bsize; i++)

       if(block[i].content != -1)

          cout<<block[i].content<<" ";

       cout<<endl;

  }

  

  void LRU::BlockClear(void)

  {

    for(int i=0; i<Bsize; i++)

{

       block[i].content = -1;

       block[i].timer = 0;

}

  }

  int LRU::LRUpro(void)

  {

    int exist,space,position ;

int noscarBsize=0;            //記錄不缺頁的次數

    for(int i=0; i<Psize; i++)

{

      exist = findExist(i);

      if(exist != -1)

  {  noscarBsize++;

         cout<<"no scarpage"<<endl;

         block[exist].timer = -1;//恢復存在的並剛訪問過的BLOCK中頁面TIMER-1

  }

      else

  { 

        space = findSpace();

        if(space != -1)

{

          block[space] = page[i];     //PAGE[i]TIMER設爲0,表示剛剛訪問過

          display();

}

        else

          position = findReplace();

          block[position] = page[i];   //PAGE[i]TIMER設爲0,表示剛剛訪問過

          display();

}

  }

    for(int j=0; j<Bsize; j++)

      block[j].timer++;

}

return noscarBsize;

  }

int main(void)

{

 cout<<"|----------頁 面 置 換 算 法----------|"<<endl;

 cout<<"please select:"<<endl;

 cout<<"1. applying algorithm LRU"<<endl;

 cout<<"0. exit"<<endl;;

 int select;

 int i,scarBsize=0;

 float f;

 int qstring[20];

 while(select)

 {

   cin>>select;

   switch(select)

   {

    case 0:

     break;

    case 1: 

{

 cout<<"the amount of page block is 3:"<<endl;

     cout<<"produce the sequence of 20 length randomly"<<endl;

 srand( (unsigned)time(NULL) );     //srand()函數產生一個以當前時間開始的隨機種子

    for(i=0;i<Psize;i++)

 {

 if(!(i%10))  cout<<endl;

 qstring[i]=rand()%8;

 cout<<"*"<<qstring[i];

 }

 cout<<endl;

 LRU test(qstring);

     cout<<"the result of LRU algorithm is:"<<endl;

     scarBsize=20-test.LRUpro();

 cout<<"the amount of scarpage is"<<scarBsize<<endl;

 f=scarBsize/20.0;

     cout<<"the ratio of the scarpage"<<f<<endl;

     test.BlockClear();

     cout<<"----------------------"<<endl;

     break;

    }

 default:

     cout<<"please input the right number!"<<endl;

     break;

   } 

 }

 return 0;

}

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