【页面置换算法】LRC算法和FIFS算法

  1. 算法介绍
      1. FIFO：该算法总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。该算法实现简单，只需把一个进程已调入内存的页面，按先后次序链接成一个队列，并设置一个指针，称为替换指针，使它总是指向最老的页面。但该算法与进程实际运行的规律不相适应，因为在进程中，有些页面经常被访问，比如，含有全局变量、常用函数、例程等的页面，FIFO 算法并不能保证这些页面不被淘汰。
      2. LRU（least recently used)是将近期最不会访问的数据给淘汰掉，LRU是认为最近被使用过的数据，那么将来被访问的概率也多，最近没有被访问，那么将来被访问的概率也比较低。LRU算法简单，存储空间没有被浪费，所以还是用的比较广泛的。
  2. 实现思路
    1. 数组作为内存块，另一个数组存储页号
    2. FIFS：

      读入的页号首先在内存块中查找，没有查找到，当前物理块若为空，则调入页号，若非空，则按照先到先出的顺序，调入调出，若查找到页号，则继续查找下一个。

    3. LUR：

      内存块为空时，先读入的页号进入内存块直到内存块满，将其等待时间都置为0，接下来的页号，如果在内存块中找到，则将该页号的等待时间置为0，若找不到，则查找内存块中等待时间最长的页号置换出去，新进来的页号等待时间置为0。然后将内存块中其余页号的等待时间都加1。

    4.  

      流程图：

    5. lur:

      FIFS:

  3. 代码
  4.   1 #include<iostream>
  2 using namespace std;
  3 //伪代码： 内存大小，作业号，
  4 //物理块，
  5 int a[100],len,b[100],i,j,n; 
  6 int c[100][2];
  7 
  8 void readn(int n){
  9 
 10     cout<<"请输入页面号(-1结束)";
 11      len=0;
 12      int m=0;
 13     while(m!=-1){
 14         cin>>a[len];
 15         m=a[len];
 16          len++;
 17         } 
 18         len=len-1;
 19         cout<<"输入完毕"<<endl;    
 20 //        for( j=0;j<len;j++){
 21 //            cout<<a[j];    
 22 //        }
 23 } 
 24 
 25 void FIFO(int n,int a[]){
 26     int cnum=0;
 27     for( j=0;j<n;j++){
 28             b[j]=a[j];
 29             
 30         }
 31     //输出第一个b[n], 
 32     cout<<"当前物理块存放的页号:"; 
 33     for( j=0;j<n;j++){
 34             cout<<b[j]<<" ";    
 35         }
 36         cout<<endl;
 37     int x=0,flag=0,sum=0;
 38     for( i=n-1;i<len;i++){
 39         
 40         for( j=0;j<n;j++){
 41             if(a[i]==b[j])
 42             break;    
 43         }
 44         int q=x; 
 45         if(j>=n){
 46             b[x]=a[i];
 47             x=(x+1)%n;
 48             
 49             flag=1;
 50             sum++;
 51         }
 52         if(flag==1){
 53                 cout<<"置换了b["<<q<<"]"<<endl;
 54             }
 55         cout<<"当前物理块存放的页号:"; 
 56         for( j=0;j<n;j++){
 57             cout<<b[j]<<" ";    
 58         }
 59         cout<<endl;
 60         flag=0;
 61     }
 62     //计算缺页率
 63     cout<<"FIFO缺页次数："<<sum+n<<endl; 
 64     cout<<"FIFO置换次数："<<sum <<endl;
 65     cout<<"FIFO缺页率："<<(double)(sum+n)/len<<endl;
 66 
 67 }
 68 
 69 void LRU(int n,int a[]){
 70     
 71     int cnum=0;
 72     for( j=0;j<n;j++){
 73             c[j][0]=a[j];
 74             c[j][1]=0;
 75         }
 76     //输出第一个b[n], 
 77     cout<<"当前物理块存放的页号:"; 
 78     for( j=0;j<n;j++){
 79             cout<<c[j][0]<<" ";    
 80         }
 81         cout<<endl;
 82     int x=0,flag=0,sum=0;
 83     for( i=n-1;i<len;i++){
 84         //查找在不在内存里面 
 85         for( j=0;j<n;j++){
 86             if(a[i]==c[j][0]){
 87                 c[j][1]=0;//将时间恢复为0 
 88                 
 89                 //等待的时间加1 
 90             for(int k=0;k<n;k++){
 91                 if(c[k][0]!=a[i]){
 92                     c[k][1]++;
 93                 } 
 94             }    
 95                 break;    
 96             }
 97         
 98         }
 99         int q;
100         if(j>=n){//不在内存里面，找最久没用的 
101             int tmp=c[x][1],zhen=x;
102             for(int l=0;l<n;l++){
103                 if(c[l][1]>tmp){
104                     tmp=c[l][1];
105                     zhen=l;
106                 }
107             } 
108             x=zhen;
109             q=x;
110             c[x][0]=a[i];
111             c[x][1]=0;
112             for(int k=0;k<n;k++){
113                 if(c[k][0]!=a[i]){
114                     c[k][1]++;
115                 } 
116             }    
117             x=(x+1)%n;
118             flag=1;
119             sum++;
120         }
121         if(flag==1){
122                 cout<<"置换了c["<<q<<"]"<<endl;
123             }
124         cout<<"当前物理块存放的页号:"; 
125         for( j=0;j<n;j++){
126             cout<<c[j][0]<<" ";    
127         }
128         cout<<endl;
129         flag=0;
130     }
131     //计算缺页率
132     cout<<"LUR缺页次数："<<sum+n<<endl; 
133     cout<<"LUR置换次数："<<sum <<endl;
134     cout<<"LUR缺页率："<<(double)(sum+n)/len<<endl;
135 
136     
137     
138 }
139 
140 int main(){
141     //物理块
142     cout<<"请输入物理块大小";
143     cin>>n;
144     readn(n);
145     cout<<"FIFO算法：";
146     FIFO(n,a);
147     cout<<endl;
148     cout<<"LRU算法：";
149     LRU(n,a);
150 
151     return 0;
152 }

     

  5. 运行结果

    2.  

posted @ 2018-12-21 16:16  一头  阅读(1745)  评论(0)  编辑  收藏  举报