C++实现页面置换算法详解与比较

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"该资源提供的是页面置换算法的C++代码实现,用于比较不同算法的性能和特性。代码中定义了一个名为`produce`的结构体,包含页号、页状态和虚拟页号等字段,并实现了链表操作函数,如创建链表、插入元素和打印链表。此外,还涉及一个`max`函数,可能用于计算最大访问频率。" 页面置换算法是操作系统内存管理的重要组成部分,用于处理当物理内存不足时,如何选择页面进行淘汰以腾出空间供其他页面使用的问题。在给定的C++代码中,虽然没有明确指出具体实现了哪些页面置换算法(如LRU、FIFO、LFU或OPT),但可以看到代码结构适合实现这类算法。 首先,`produce`结构体代表了一个页面,包含以下字段: 1. `int num`: 表示页号,用于标识内存中的位置。 2. `int zhiling`: 可能表示页的状态,例如访问标志或访问计数,这取决于所使用的页面置换算法。 3. `int virtualpage`: 虚拟页号,与进程的逻辑地址空间相关联。 `creatlist()`函数初始化了一个空链表,并随机生成了数据。根据代码中的注释,`yanzheng`数组可能是预设的测试数据,用于模拟不同页面的访问序列。`insert()`函数用于将新生成的页面节点插入链表,而`print()`函数则用于输出链表的内容,帮助观察和分析算法执行的结果。 `max`函数接收一个二维整数向量和一个整数参数,其作用可能是找出向量中某一列的最大值,这在计算页面访问频率或者某种评价标准时可能用到。 为了实现不同的页面置换算法,你可以在代码中添加相应的逻辑,比如维护一个页面队列(可以是链表形式)并根据特定规则选择淘汰的页面。例如,对于LRU(最近最少使用)算法,你可以维护一个优先级队列,最近访问过的页面优先级更高;对于FIFO(先进先出)算法,你可以简单地按照页面进入内存的顺序淘汰最老的页面。 这个C++代码框架为你提供了一个实现和比较不同页面置换算法的基础。你可以根据需要扩展和修改代码,以适应LRU、FIFO、LFU、Clock或其他算法,并通过模拟不同的工作集和访问模式来评估它们的性能和优缺点。
2010-04-10 上传
时钟算法 页面置换算法 #pragma once #include <iostream> #include "Pclass.h" using namespace std; class Allocation { private: int pnum;//页面数 int bnum;//分配块数 //int ID; int num;//访问页面次数 Pclass * block;//块数组 int *page;//页访问顺序 //int p; public: Allocation(int pn,int bl,int n) { pnum=pn; bnum=bl; num=n; //ID=id; block=new Pclass [bnum]; page=new int [num]; cout<<"页面访问顺序:"; for(int i=0;i<num;i++) { page[i]=rand()%pnum+1; cout<<page[i]<<" "; } cout<<endl; //p=0; } void FIFO() { cout<<"先进先出算法:"<<endl; int p=0; int nm=0; for(int i=0;i<num;i++) { if(Haven(page[i])!=(-1)) { nm++; } else { block[p].num=page[i]; p=(++p)%bnum; } for(int j=0;j<bnum;j++) { if(block[j].num!=0) { cout<<block[j].num<<" "; } } cout<<endl; } cout<<"命中率为:"<<(double)nm/(double)num<<endl; } int Haven(int n) { for(int i=0;i<bnum;i++) { if(block[i].num==n) { return i; } } return -1; } void LRU() { int p=0; int nm=0; for(int i=0;i<bnum;i++) { block[i].num=0; block[i].visited=false; } for(int i=0;i<num;i++) { int temp=Haven(page[i]); if(temp!=(-1)) { block[temp].visited=true; nm++; } else { //int j=0; while(1) { if(block[p].visited==false) { block[p].num=page[i]; p=(++p)%bnum; break; } else { block[p].visited=false; p=(++p)%bnum; } } } for(int j=0;j<bnum;j++) { if(block[j].num!=0) { cout<<block[j].num<<" "; } } cout<<endl; } cout<<"命中率为:"<<(double)nm/(double)num<<endl; } void SLRU() { int p=0; int nm=0; for(int i=0;i<bnum;i++) { block[i].num=0; block[i].visited=false; } for(int i=0;i<num;i++) { int temp=Haven(page[i]); if(temp!=(-1)) { block[temp].visited=true; nm++; } else { for(int j=0;j<bnum;j++) { if(block[p].visited==false&&block[p].changed==false) { block[p].num=page[i]; if(rand()%2) { block[p].changed=true; } p=(++p)%bnum; goto over; } else { block[p].visited=false; p=(++p)%bnum; } } while(1) { if(block[p].changed==false) { block[p].num=page[i]; p=(++p)%bnum; break; } else { block[p].changed=false; p=(++p)%bnum; } } } over: for(int j=0;j<bnum;j++) { if(block[j].num!=0) { cout<<block[j].num<<" "; } } cout<<endl; } cout<<"命中率为:"<<(double)nm/(double)num<<endl; } ~Allocation(void) { } };