（四）虚拟存储管理器的页面调度

   页面调度算法主要有：FIFO，最近最少使用调度算法（LRU），最近最不常用调度算法（LFU），最佳算法（OPT）

1． 输入：
页面流文件，其中存储的是一系列页面号（页面号用整数表示，用空格作为分隔符），用来模拟待换入的页面。
下面是一个示意：
1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5
2． 处理要求：
程序运行时，首先提示“请输入页面流文件的文件名：”，输入一个文件名后，程序将读入该文件中的有关数据。
初始条件：采用三个页框，初始时均为空。
根据第二次机会算法对数据进行处理。
3． 输出要求：
每换入一个页面（即：每读入一个页面号），判断是否有页面需要被换出。若有，把被换出的页面号输出到屏幕上；
若没有，则输出一个“*”号。
4． 文件名约定
提交的源程序名字：sourceXXX.c或者sourceXXX.cpp（依据所用语言确定）
输入文件名字：可由用户指定
其中：XXX为账号。
5． 测试说明：测试教师将事先准备好一组文件（格式为*.txt），从中为每个程序随机指定一至三个作为输入文件
（被测试者需从键盘输入指定文件的文件名），并查看程序输出结果。
6． 第二次机会算法：对FIFO算法做如下简单的修改：发生替换时，先检查最老页面的R（访问）位。如果为0，
那么此页面是最早被换入的，而且近期没有被访问，可以立刻被替换掉；如果R位为1，就清除R位，并修改它的装入时间，
使它就像刚被装入的新页面一样，然后继续搜索可替换的最老页面。 
如2001年考题：
要求：
1。实现三种算法： FIFO，最近最少使用调度算法（LRU），最近最不常用调度算法（LFU）
2。页面序列从指定的文本文件（TXT文件）中取出
3。输出：
第一行：每次淘汰的页面号
第二行：显示缺页的总次数
本程序包括:FIFO，最近最少使用调度算法（LRU），最近最不常用调度算法（LFU） 第二次机会算法

虚拟存储管理器的页面调度

#include < stdio.h >
#include < string .h >
#include < iostream.h >

const int MAXSIZE = 1000 ; // 定义最大页面数
const int MAXQUEUE = 3 ; // 定义页框数

typedef struct node{
int loaded;
int hit;
}page;

page pages[MAXQUEUE]; // 定义页框表
int queue[MAXSIZE];
int quantity;

// 初始化结构函数
void initial()
{
int i;

for (i = 0 ;i < MAXQUEUE;i ++ ){
pages[i].loaded =- 1 ;
pages[i].hit = 0 ;
}
for (i = 0 ;i < MAXSIZE;i ++ ){
queue[i] =- 1 ;
}

quantity = 0 ;
}

// 初始化页框函数
void init()
{
int i;

for (i = 0 ;i < MAXQUEUE;i ++ ){
pages[i].loaded =- 1 ;
pages[i].hit = 0 ;
}
}

// 读入页面流
void readData()
{
FILE * fp;
char fname[ 20 ];

int i;

cout << " 请输入页面流文件名: " ;
cin >> fname;

if ((fp = fopen(fname, " r " )) == NULL){
cout << " 错误,文件打不开,请检查文件名 " ;
}
else {
while ( ! feof(fp)){
fscanf(fp, " %d " , & queue[quantity]);
quantity ++ ;
}
}

cout << " 读入的页面流: " ;
for (i = 0 ;i < quantity;i ++ ){
cout << queue[i] << " " ;
}
}

// FIFO调度算法

void FIFO()
{
int i,j,p,flag;
int absence = 0 ;

p = 0 ;

cout << endl << " ---------------------------------------------------- " << endl;
cout << " FIFO调度算法页面调出流: " ;
for (i = 0 ;i < quantity;i ++ ){
flag = 0 ;
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE;j ++ ){
if (pages[j].loaded == queue[i]){
flag = 1 ;
}
}
if (flag == 0 ){
if (absence >= MAXQUEUE){
cout << pages[p].loaded << " " ;
}
pages[p].loaded = queue[i];
p = (p + 1 ) % MAXQUEUE;
absence ++ ;
}
}
absence -= MAXQUEUE;
cout << endl << " 总缺页数: " << absence << endl;

}


// 最近最少使用调度算法（LRU）
void LRU()
{
int absence = 0 ;
int i,j;
int flag;


for (i = 0 ;i < MAXQUEUE;i ++ ){
pages[i].loaded = queue[i];
}

cout << endl << " ---------------------------------------------------- " << endl;
cout << " 最近最少使用调度算法(LRU)页面流: " ;

for (i = MAXQUEUE;i < quantity;i ++ ){
flag =- 1 ;
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE;j ++ ){
if (queue[i] == pages[j].loaded){
flag = j;
}
}
// CAUTION pages[0]是队列头
if (flag ==- 1 ){
// 缺页处理
cout << pages[ 0 ].loaded << " " ;
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE - 1 ;j ++ ){
pages[j] = pages[j + 1 ];
}
pages[MAXQUEUE - 1 ].loaded = queue[i];
absence ++ ;
}
else {
// 页面已载入
pages[quantity] = pages[flag];
for (j = flag;j < MAXQUEUE - 1 ;j ++ ){
pages[j] = pages[j + 1 ];
}
pages[MAXQUEUE - 1 ] = pages[quantity];
}


}

cout << endl << " 总缺页数: " << absence << endl;
}


// 最近最不常用调度算法(LFU)
void LFU()
{
int i,j,p;
int absence = 0 ;
int flag;

for (i = 0 ;i < MAXQUEUE;i ++ ){
pages[i].loaded = queue[i];
}

cout << endl << " ---------------------------------------------------- " << endl;
cout << " 最近最不常用调度算法(LFU)页面流: " ;

for (i = MAXQUEUE;i < quantity;i ++ ){
flag =- 1 ;
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE;j ++ ){
if (pages[j].loaded == queue[i]){
flag = 1 ;
pages[j].hit ++ ;
}
}
if (flag ==- 1 ){
// 缺页中断
p = 0 ;
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE;j ++ ){
if (pages[j].hit < pages[p].hit){
p = j;
}
}
cout << pages[p].loaded << " " ;
pages[p].loaded = queue[i];
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE;j ++ ){
pages[j].hit = 0 ;
}
absence ++ ;
}
}
cout << endl << " 总缺页数: " << absence << endl;
}

// 第二次机会算法
void second()
{
int i,j,t;
int absence = 0 ;
int flag,temp;

for (i = 0 ;i < MAXQUEUE;i ++ ){
pages[i].loaded = queue[i];
}

cout << endl << " ---------------------------------------------------- " << endl;
cout << " 第二次机会算法页面流: " ;

for (i = MAXQUEUE;i < quantity;i ++ ){
flag =- 1 ;
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE;j ++ ){
if (pages[j].loaded == queue[i]){
flag = 1 ;
pages[j].hit = 1 ;
}
}
if (flag ==- 1 ){
// 缺页处理
t = 0 ;
while (t == 0 ){
if (pages[ 0 ].hit == 0 ){
cout << pages[ 0 ].loaded << " " ;
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE - 1 ;j ++ ){
pages[j] = pages[j + 1 ];
}
pages[MAXQUEUE - 1 ].loaded = queue[i];
pages[MAXQUEUE - 1 ].hit = 0 ;


t = 1 ;
}
else {
temp = pages[ 0 ].loaded;
for (j = 0 ;j < MAXQUEUE - 1 ;j ++ ){
pages[j] = pages[j + 1 ];
}
pages[MAXQUEUE - 1 ].loaded = temp;
pages[MAXQUEUE - 1 ].hit = 0 ;
}
}
absence ++ ;
}
}
cout << endl << " 总缺页数: " << absence << endl;
}

// 显示版权信息函数
void version()
{
cout << endl << endl;

cout << " ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ " << endl;
cout << " ┃　　　 　虚拟存储管理器的页面调度　 　　　　 ┃ " << endl;
cout << " ┠───────────────────────┨ " << endl;
cout << " ┃　 　(c)All Right Reserved Neo　　　 　　　┃ " << endl;
cout << " ┃　　　　　　sony006@163.com　　 　　　　　　　┃ " << endl;
cout << " ┃　　　　　version 2004 build 1122　　　　　　┃ " << endl;
cout << " ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ " << endl;

cout << endl << endl;
}

void main()
{
version();
initial();

readData();

FIFO();
init();

LRU();
init();

LFU();
init();

second();

}

 

 

转载于:https://www.cnblogs.com/FCWORLD/archive/2010/12/04/1896356.html