请求调页存储管理方式的java模拟_实验 请求调页存储管理方式的模拟

好的，您需要一个Java程序来模拟请求调页存储管理方式的实验，是吗？这个程序需要实现以下的功能：

1. 实现请求调页存储管理方式的模拟；
2. 实现页面置换算法，包括FIFO、LRU、LFU、OPT等；
3. 实现缺页中断的处理；
4. 实现页面访问情况的统计。

以下是一个简单的程序示例，仅供参考：

import java.util.*;

public class PageReplacement {
    private static final int PAGE_SIZE = 4; // 页面大小
    private static final int PAGE_NUM = 8; // 页面数
    private static final int REF_NUM = 20; // 引用串长度
    private static final int INTERVAL = 3; // 页面访问间隔
    private static final int[] REF_STRING = {1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 2}; // 引用串

    private static int[] pageTable = new int[PAGE_NUM]; // 页面表
    private static int[] pageAccessCount = new int[PAGE_NUM]; // 页面访问计数
    private static int[] pageLastAccessTime = new int[PAGE_NUM]; // 页面最近访问时间

    private static int pageFaultCount = 0; // 缺页中断次数

    // 初始化页面表
    private static void initPageTable() {
        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            pageTable[i] = -1; // -1 表示该页框为空
            pageAccessCount[i] = 0;
            pageLastAccessTime[i] = 0;
        }
    }

    // 页面置换算法（FIFO、LRU、LFU、OPT）
    private static void replacePage(int pageNum, int algo) {
        int victimPageNum = -1; // 被替换的页号

        switch (algo) {
            case 0: // FIFO
                victimPageNum = getVictimPageFIFO();
                break;
            case 1: // LRU
                victimPageNum = getVictimPageLRU();
                break;
            case 2: // LFU
                victimPageNum = getVictimPageLFU();
                break;
            case 3: // OPT
                victimPageNum = getVictimPageOPT(pageNum);
                break;
        }

        pageTable[victimPageNum] = pageNum; // 将新页放入被替换的页框
        pageLastAccessTime[victimPageNum] = 0;
        pageAccessCount[victimPageNum] = 1;
    }

    // 获取被替换的页号（FIFO算法）
    private static int getVictimPageFIFO() {
        int victimPageNum = -1; // 被替换的页号

        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            if (pageTable[i] == -1) { // 找到空页框
                victimPageNum = i;
                break;
            }

            if (pageLastAccessTime[i] > pageLastAccessTime[victimPageNum]) { // 找到最早访问的页
                victimPageNum = i;
            }
        }

        return victimPageNum;
    }

    // 获取被替换的页号（LRU算法）
    private static int getVictimPageLRU() {
        int victimPageNum = -1; // 被替换的页号

        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            if (pageTable[i] == -1) { // 找到空页框
                victimPageNum = i;
                break;
            }

            if (pageLastAccessTime[i] > pageLastAccessTime[victimPageNum]) { // 找到最近访问的页
                victimPageNum = i;
            }
        }

        return victimPageNum;
    }

    // 获取被替换的页号（LFU算法）
    private static int getVictimPageLFU() {
        int victimPageNum = -1; // 被替换的页号

        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            if (pageTable[i] == -1) { // 找到空页框
                victimPageNum = i;
                break;
            }

            if (pageAccessCount[i] < pageAccessCount[victimPageNum]) { // 找到访问次数最少的页
                victimPageNum = i;
            }
        }

        return victimPageNum;
    }

    // 获取被替换的页号（OPT算法）
    private static int getVictimPageOPT(int pageNum) {
        int victimPageNum = -1; // 被替换的页号
        int[] pageLastAccess = new int[PAGE_NUM]; // 各页面最后一次访问时间

        // 初始化各页面最后一次访问时间
        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            pageLastAccess[i] = REF_NUM;
        }

        // 计算各页面最后一次访问时间
        for (int i = REF_NUM - 1; i >= 0; i--) {
            int page = REF_STRING[i] - 1; // 页面号从0开始
            pageLastAccess[page] = i;
        }

        // 找到最长时间不访问的页面
        int maxTime = -1;
        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            if (pageTable[i] == -1) { // 找到空页框
                victimPageNum = i;
                break;
            }

            int time = pageLastAccess[pageTable[i]];
            if (time > maxTime) {
                maxTime = time;
                victimPageNum = i;
            }
        }

        return victimPageNum;
    }

    // 处理页面访问
    private static void handlePageAccess(int pageNum, int algo) {
        boolean hit = false;

        // 查找该页是否在页面表中
        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            if (pageTable[i] == pageNum) { // 命中
                hit = true;
                pageAccessCount[i]++; // 访问计数加1
                break;
            }
        }

        if (!hit) { // 未命中
            pageFaultCount++; // 缺页中断次数加1
            replacePage(pageNum, algo); // 页面置换
        }

        // 更新页面访问时间
        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            if (pageTable[i] != -1) {
                pageLastAccessTime[i] += INTERVAL;
            }
        }
    }

    // 统计页面访问情况
    private static void printPageAccessInfo() {
        System.out.println("页面号\t访问次数\t最近访问时间");
        for (int i = 0; i < PAGE_NUM; i++) {
            System.out.println((i + 1) + "\t" + pageAccessCount[i] + "\t\t" + pageLastAccessTime[i]);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int algo = 0; // 页面置换算法（0：FIFO；1：LRU；2：LFU；3：OPT）
        int pageNum; // 要访问的页号

        initPageTable(); // 初始化页面表

        for (int i = 0; i < REF_NUM; i++) {
            pageNum = REF_STRING[i] - 1; // 页面号从0开始
            handlePageAccess(pageNum, algo); // 处理页面访问
        }

        System.out.println("缺页中断次数：" + pageFaultCount);

        printPageAccessInfo(); // 统计页面访问情况
    }
}

在这个示例程序中，我们实现了四种页面置换算法（FIFO、LRU、LFU、OPT），并通过模拟引用串的方式来测试各算法的性能。程序运行后，会输出缺页中断次数和各页面的访问情况。