OS实验-页面置换算法

页面置换算法：
1、先进先出置换
2、最近最少使用算法
3、最优置换算法

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[20]={7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1};
int change;
int work[3]={-1,-1,-1}; //内存工作区





void print1(){
    cout<<"  ";
    for(int i=0 ; i<3 ; i++){
        if(work[i]==-1){
                cout<<"_ ";
            }
        else
            cout<<work[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void print2(){
    cout<<"  -------";
    cout<<endl;
}
void FIFO(){    //先进先出置换算法：
    int cnt=0;
    cout<<endl<<endl;
    int pos=0;
    for(int i=0 ; i<20 ; i++){
        cout<<a[i]<<endl;
        int flag=0;
        for(int j=0 ; j<3 ; j++){
            if(work[j]==a[i]){  //已经存在在页面工作区；
                flag=2;
                break;
            }
            else if(work[j]==-1){   //页面里面有空闲区域；
                work[j]=a[i];
                cnt++;
                flag=1;
                break;
            }
        }
        if(flag==0){    //简单置换
            work[pos]=a[i];
            cnt++;
            pos++;
            if(pos==3){
                pos=0;
            }
            print1();
        }
        else if(flag==2){
            print2();
        }
        else{
            print1();
        }
    }
    printf("缺页率：%.2f",(double)cnt/20);
}

void LRU(){ //最近最少使用算法：
    int cnt=0;
    int vis[3]={0,0,0};
    cout<<endl<<endl;
    int pos=0;
    for(int i=0 ; i<20 ; i++){
        cout<<a[i]<<endl;
        int flag=0;
        for(int j=0 ; j<3 ; j++){
            if(work[j]==a[i]){  //已经存在在页面工作区；
                vis[j]=0;
                flag=2;
                if(j==2){break;}
                else{
                    for(int k=j+1 ; k<3 ; k++){
                        vis[k]++;
                    }
                }
            }
            else if(work[j]==-1){   //页面里面有空闲区域；
                work[j]=a[i];
                vis[j]=0;
                cnt++;
                flag=1;
                break;
            }
            else{
                vis[j]++;
            }
        }
        if(flag==0){    //简单置换
            pos=0;
            for(int j=1 ; j<3 ; j++){
                if(vis[pos]<vis[j]){
                    pos=j;
                }
            }
            work[pos]=a[i];
            vis[pos]=0;
            cnt++;
            print1();
        }
        else if(flag==2){
            print2();
        }
        else{
            print1();
        }
    }
    printf("缺页率：%.2f",(double)cnt/20);
}
void OPT(){ //最优置换算法
    int vis[3]={20,20,20};
    int cnt=0;
    cout<<endl<<endl;
    int pos=0;
    for(int i=0 ; i<20 ; i++){
        cout<<a[i]<<endl;
        int flag=0;
        for(int j=0 ; j<3 ; j++){
            if(work[j]==a[i]){  //已经存在在页面工作区；
                flag=2;
                vis[j]=20;
                break;
            }
            else if(work[j]==-1){   //页面里面有空闲区域；
                work[j]=a[i];
                vis[j]=20;
                cnt++;
                flag=1;
                break;
            }
        }
        if(flag==0){    //简单置换
         for(int j=i ; j<20 ; j++){
            for(int k=0 ; k<3 ; k++){
                if(vis[k]==20&&work[k]==a[j]){
                    vis[k]=j;
                }
            }
         }
         pos=0;
         for(int j=1 ; j<3 ; j++){
            if(vis[j]>vis[pos]){
                pos=j;
            }
         }
            work[pos]=a[i];
            vis[pos]=20;
            cnt++;
            print1();
        }
        else if(flag==2){
            print2();
        }
        else{
            print1();
        }
    }
    printf("缺页率：%.2f",(double)cnt/20);
}
void init(){
    cout<<"页面置换算法："<<endl;
    cout<<"请输入页面置换的算法：（1-先进先出算法; 2-最近最少使用算法;3-最优置换算法）"<<endl;
    cin>>change;
    if(change==1){
        cout<<endl<<"你选择的是 先进先出置换算法  内存工作区大小是 3"<<endl;
        cout<<"初始页面访问顺序是："<<endl;
        for(int i=0 ; i<20 ; i++){
            cout<<a[i]<<" ";
        }
        cout<<endl;
        FIFO();
    }
    else if(change==2){
            cout<<endl<<"你选择的是 最近最少使用算法  内存工作区大小是 3"<<endl;
        cout<<"初始页面访问顺序是："<<endl;
        for(int i=0 ; i<20 ; i++){
            cout<<a[i]<<" ";
        }
        cout<<endl;
        LRU();
    }
    else{
        cout<<endl<<"你选择的是 最优置换算法  内存工作区大小是 3"<<endl;
        cout<<"初始页面访问顺序是："<<endl;
        for(int i=0 ; i<20 ; i++){
            cout<<a[i]<<" ";
        }
        cout<<endl;
        OPT();
    }
}

int main()
{
    init();
return 0;
}

/*

            cout<<endl<<"test-----"<<endl;
            for(int j=0 ; j<3 ; j++){
                    cout<<vis[j]<<" ";
            }
           cout<<endl<<"test-----"<<endl;
*/

先进先出置换

最近最少使用算法

最优置换算法