用Java语言实现虚拟存储管理调页,包括最佳页面置换算法、先进先出页面调度算法,LRU、缺页统计,并测试实验结果

时间: 2024-03-05 10:55:12 浏览: 32
好的,我理解了你的问题。虚拟存储管理是操作系统中的一个重要概念,其中调页算法是解决内存不足时如何将数据从磁盘读入内存的问题。下面是Java语言实现虚拟存储管理调页的示例代码: ```java import java.util.*; public class Paging { private int[] memory; // 内存 private int[] pageTable; // 页面表 private int[] referenceString; // 引用串 private int pageFaults; // 缺页数 private int pageSize; // 页面大小 private int memorySize; // 内存大小 private int pageTableSize; // 页面表大小 public Paging(int[] referenceString, int memorySize, int pageSize, int pageTableSize) { this.referenceString = referenceString; this.memorySize = memorySize; this.pageSize = pageSize; this.pageTableSize = pageTableSize; this.memory = new int[memorySize / pageSize]; this.pageTable = new int[pageTableSize]; Arrays.fill(this.memory, -1); Arrays.fill(this.pageTable, -1); } // 最佳页面置换算法 public void optimal() { for (int i = 0; i < referenceString.length; i++) { int page = referenceString[i] / pageSize; boolean inMemory = false; for (int j = 0; j < memory.length; j++) { if (memory[j] == page) { inMemory = true; break; } } if (!inMemory) { int[] nextUse = new int[memory.length]; Arrays.fill(nextUse, Integer.MAX_VALUE); for (int j = 0; j < memory.length; j++) { for (int k = i + 1; k < referenceString.length; k++) { if (referenceString[k] / pageSize == memory[j]) { nextUse[j] = k; break; } } } int maxNextUse = Integer.MIN_VALUE; int maxNextUseIndex = -1; for (int j = 0; j < memory.length; j++) { if (nextUse[j] > maxNextUse) { maxNextUse = nextUse[j]; maxNextUseIndex = j; } } memory[maxNextUseIndex] = page; pageTable[page] = maxNextUseIndex; pageFaults++; } } } // 先进先出页面调度算法 public void fifo() { Queue<Integer> queue = new LinkedList<>(); for (int i = 0; i < referenceString.length; i++) { int page = referenceString[i] / pageSize; boolean inMemory = false; for (int j = 0; j < memory.length; j++) { if (memory[j] == page) { inMemory = true; break; } } if (!inMemory) { int evictedPage = queue.poll(); int evictedPageIndex = pageTable[evictedPage]; memory[evictedPageIndex] = page; pageTable[page] = evictedPageIndex; queue.offer(page); pageFaults++; } } } // LRU页面调度算法 public void lru() { LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>(); for (int i = 0; i < referenceString.length; i++) { int page = referenceString[i] / pageSize; boolean inMemory = false; for (int j = 0; j < memory.length; j++) { if (memory[j] == page) { inMemory = true; list.remove(new Integer(page)); list.add(page); break; } } if (!inMemory) { int evictedPage = list.removeFirst(); int evictedPageIndex = pageTable[evictedPage]; memory[evictedPageIndex] = page; pageTable[page] = evictedPageIndex; list.add(page); pageFaults++; } } } // 缺页统计 public int getPageFaults() { return pageFaults; } public static void main(String[] args) { int[] referenceString = {1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5}; int memorySize = 4 * 1024; int pageSize = 512; int pageTableSize = 8; Paging paging = new Paging(referenceString, memorySize, pageSize, pageTableSize); paging.optimal(); System.out.println("Optimal: " + paging.getPageFaults()); paging = new Paging(referenceString, memorySize, pageSize, pageTableSize); paging.fifo(); System.out.println("FIFO: " + paging.getPageFaults()); paging = new Paging(referenceString, memorySize, pageSize, pageTableSize); paging.lru(); System.out.println("LRU: " + paging.getPageFaults()); } } ``` 上面的代码实现了最佳页面置换算法、先进先出页面调度算法和LRU页面调度算法,并且提供了缺页统计。在`main`函数中提供了一个测试用例,你可以根据需要修改引用串、内存大小、页面大小和页面表大小。 希望这个示例代码能够对你有所帮助!

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