利用單向迴圈連結串列結構實現如下記憶體頁置換策略CLOCK Algorithm
利用單向迴圈連結串列結構實現如下記憶體頁置換策略CLOCK Algorithm：
假設緩衝池有6個緩衝頁，以單向迴圈連結串列結構組織，結構如下圖所示。緩衝池初始狀態：所有緩衝頁可用，指標P指向下一個即將被分配的緩衝頁。緩衝池包含的緩衝頁數作為程式執行引數設定，該引數的有效設定範圍為[5, 10]。
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生成一組隨機物理頁訪問序列，頁編號範圍是0到19，頁面訪問序列長度作為程式執行引數設定。如：9, 1, 10, 1, 9, 18, 7, 7, 12, 17為一個長度為10的物理頁訪問序列。
對每一次物理頁訪問，若該頁已經在緩衝池中，則顯示Hit並將該頁對應的緩衝頁狀態更改為R= 1；若該頁不在緩衝池中，則分配一個緩衝頁並將對應緩衝頁的狀態設為R=0；
當需要分配一個緩衝頁給當前訪問的物理頁時：若指標P指向的緩衝頁狀態為R=1，表示該頁剛剛被訪問過應該繼續保留在緩衝池中，因此將該頁的狀態更改為R=0，並使P指向下一個緩衝頁；若指標P指向的緩衝頁狀態為R=0，表明該頁已經有較長時間沒有被訪問，可以將該緩衝頁分配給當前訪問的物理頁。
Link.h
#pragma once
template<typename E> class Link {
public
int r = 0;
E element;
Link *next;
Link(const E& elemval, Link* nextval = NULL)
{
element = elemval; next = nextval;
}
Link(Link* nextval = NULL) {
next = nextval;
}
};
LLink.h
#pragma once
template <typename E> class LList {
private:
Link<E>* head;
Link<E
Link<E>* curr;
int cnt;
void init() {
curr = tail = head = new Link<E>;
int cnt = 0;
}
public:
LList() //建構函式
{
init();
}
void print() const //輸出
{
Link<E>* temp = head; //遍歷
cout << temp->next->element<<" ";
temp = temp->next;
while (temp->next != head->next)
{
cout << temp->next->element << " ";
temp = temp->next; //下一個結點
}
cout << endl;
}
void clear()
{
removeall();
init();
}
void insert(const E& it) {
curr->next = new Link<E>(it, curr->next);
if (tail == curr)
tail = curr->next;
cnt++;
}
void append(const E& it) {
tail = tail->next = new Link<E>(it, head->next);
cnt++;
}
E remove() {
Assert(curr->next != NULL, "No element");
E it = curr->next->element;
Link<E>* ltemp = curr->next;
if (tail == curr->next)
{
tail = curr;
}
curr->next = curr->next->next;
delete ltemp;
cnt--;
return it;
}
void moveToStart() {
curr = head;
}
void moveToEnd() {
curr = tail;
}
void prev() {
if (curr == head)
{
return;
}
Link<E>*temp = head;
while (temp->next != curr) {
temp = temp->next;
}
curr = temp;
}
void next() { //迴圈連結串列
curr = curr->next;
}
int length() const {
return cnt;
}
int currPos() const {
Link<E>* temp = head;
int i;
for (i = 0; curr != temp; i++)
{
temp = temp->next;
}
return i;
}
void moveToPos(int pos) {
Assert((pos >= 0) && (pos <= cnt), "超出範圍了！");
curr = head;
for (int i = 0; i < pos; i++)
{
curr = curr->next;
}
}
const E& getValue() const {
return curr->next->element;
}
const int& getR() const {
return curr->next->r;
}
void changeE(const E& it) {
curr->next->element = it;
}
void changeR(const int it) {
curr->next->r = it;
}
};
Clock.cpp
#include<iostream>
#include<time.h>
#include"Link.h"
#include"LLink.h"
using namespace std;
#define random(x) (rand()%x)
void genSeq(int seq_len, int a[]) {
srand((int)time(0));
for (int i = 0; i < seq_len; i++)
{
a[i] = random(19);
}
}
void allocBuff(LList<int> temp, int a) {
while (temp.getR() == 1)
{
temp.changeR(0);
temp.next();
}
temp.changeE(a);
}
void visitPage(int buf_len, LList<int> temp, int a) {
for (int i = 0; i < buf_len; i++)
{
if (temp.getValue() == a)
{
cout << "Hit";
temp.changeR(1);
return;
}
temp.next();
}
allocBuff(temp,a);
}
void ClockPR(int buf_len, int seq_len, int a[]) {
LList<int> clock;
for (int i = 0; i < buf_len; i++)
{
clock.append(20); //20代表空
}
for (int i = 0; i < seq_len; i++)
{
visitPage(buf_len, clock, a[i]);
cout << "第" << i + 1 << "次訪問：";
clock.print();
clock.next();
}
}
int main() {
cout << "輸入頁面訪問序列長度：" << endl;
int seq_len;
cin >> seq_len;
int *a = new int[seq_len];
genSeq(seq_len, a);
cout << "輸入範圍為[5,10]的快取頁數：" << endl;
int buf_len;
cin >> buf_len;
while (buf_len < 5 || buf_len>10) {
cout << "範圍為[5,10]哦！" << endl;
cin >> buf_len;
}
ClockPR(buf_len, seq_len,a);
system("pause");
}