Java模拟页式管理过程_java实现页式存储管理
时间: 2023-07-26 17:17:39 浏览: 52
好的,我来回答你的问题。
Java 代码实现页式存储管理过程,需要使用到以下几个类:
1. PageTableEntry:页表项类,用于记录每个页面的状态(是否在内存中、页面编号、访问次数等)。
2. PageTable:页表类,用于管理所有页面的状态,包括页面的映射关系、页面的状态等。
3. Memory:内存类,用于模拟实际的内存空间,管理内存中的页面状态。
4. Disk:磁盘类,用于模拟实际的磁盘空间,存储所有的页面数据。
下面是一个简单的示例代码,用于展示如何使用这些类来实现页式存储管理过程:
```
public class PageTableEntry {
private boolean present; // 是否在内存中
private int pageNumber; // 页面编号
private int accessCount; // 访问次数
public PageTableEntry(int page) {
present = false;
pageNumber = page;
accessCount = 0;
}
public boolean isPresent() {
return present;
}
public void setPresent(boolean present) {
this.present = present;
}
public int getPageNumber() {
return pageNumber;
}
public int getAccessCount() {
return accessCount;
}
public void increaseAccessCount() {
accessCount++;
}
}
public class PageTable {
private PageTableEntry[] entries;
public PageTable(int pageCount) {
entries = new PageTableEntry[pageCount];
for (int i = 0; i < pageCount; i++) {
entries[i] = new PageTableEntry(i);
}
}
public PageTableEntry getPageTableEntry(int pageNumber) {
return entries[pageNumber];
}
}
public class Memory {
private PageTableEntry[] entries;
private int size;
private int currentSize;
public Memory(int size) {
entries = new PageTableEntry[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
entries[i] = new PageTableEntry(-1);
}
this.size = size;
currentSize = 0;
}
public boolean isFull() {
return currentSize == size;
}
public boolean contains(int pageNumber) {
for (int i = 0; i < currentSize; i++) {
if (entries[i].getPageNumber() == pageNumber) {
return true;
}
}
return false;
}
public void addPage(int pageNumber) {
if (isFull()) {
throw new RuntimeException("Memory is full.");
}
entries[currentSize].setPresent(true);
entries[currentSize].increaseAccessCount();
entries[currentSize].setPageNumber(pageNumber);
currentSize++;
}
public void removePage(int index) {
entries[index].setPresent(false);
for (int i = index; i < currentSize - 1; i++) {
entries[i] = entries[i + 1];
}
entries[currentSize - 1] = new PageTableEntry(-1);
currentSize--;
}
}
public class Disk {
private Map<Integer, String> pages;
public Disk() {
pages = new HashMap<>();
}
public void addPage(int pageNumber, String data) {
pages.put(pageNumber, data);
}
public String getPage(int pageNumber) {
return pages.get(pageNumber);
}
}
public class PageReplacementAlgorithm {
private PageTable pageTable;
private Memory memory;
private Disk disk;
public PageReplacementAlgorithm(int pageCount, int memorySize) {
pageTable = new PageTable(pageCount);
memory = new Memory(memorySize);
disk = new Disk();
}
public void accessPage(int pageNumber) {
PageTableEntry pageTableEntry = pageTable.getPageTableEntry(pageNumber);
if (pageTableEntry.isPresent()) {
memory.addPage(pageNumber);
} else {
if (memory.isFull()) {
int victimPageIndex = getVictimPageIndex();
PageTableEntry victimPageTableEntry = memory.getPageTableEntry(victimPageIndex);
disk.addPage(victimPageTableEntry.getPageNumber(), getPageData(victimPageTableEntry.getPageNumber()));
victimPageTableEntry.setPresent(false);
memory.removePage(victimPageIndex);
}
memory.addPage(pageNumber);
pageTableEntry.setPresent(true);
}
pageTableEntry.increaseAccessCount();
}
private int getVictimPageIndex() {
int victimPageIndex = 0;
int minAccessCount = Integer.MAX_VALUE;
for (int i = 0; i < memory.getCurrentSize(); i++) {
PageTableEntry pageTableEntry = memory.getPageTableEntry(i);
if (pageTableEntry.getAccessCount() < minAccessCount) {
victimPageIndex = i;
minAccessCount = pageTableEntry.getAccessCount();
}
}
return victimPageIndex;
}
private String getPageData(int pageNumber) {
return disk.getPage(pageNumber);
}
}
```
以上代码实现了一个简单的页式存储管理过程,其中包括了页表项、页表、内存、磁盘等模拟实体,以及一个页面置换算法的实现。具体过程如下:
1. 当用户访问某个页面时,先在页表中查找该页面的状态;
2. 如果页面已经在内存中,则直接添加到内存中,并更新页面状态;
3. 如果页面不在内存中,则需要进行页面置换操作;
4. 如果内存未满,则直接将页面添加到内存中,并更新页表状态;
5. 如果内存已满,则执行页面置换算法,选择合适的页面进行置换,并将置换出的页面存储到磁盘中。
希望这个简单的示例代码能够给你带来一些帮助!
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