作業系統頁面置換演算法LRU_FIFO
#include "iostream.h"
#include "stdlib.h"
#define MN 3 //記憶體塊數量（可變化）
#define KK 10//time-j*KK的比例係數 0:LRU 10:FIFO 1:平均
//#define TT MN-1//NUR滿足的要求
struct Memory{
int number;
int time;
int fifo;
}Mem1[MN],Mem2[MN],Mem3[MN];
//int Test[20]={1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6};
int Test[20]={7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1};
//int Test[20]={1,2,3,4,3,1,5,3,7,1,2,3,7,6,3,2,6,2,3,8};
int i=0,j=0,k=0,location=0,temp=0,lost1=0,lost2=0,lost3=0,TIME12=0,FIFO12=0;
bool result=0;
/***************************"LRU"置換演算法******************************/
int LRU(void)
{
for(i=0;i++;i<MN)//所有記憶體塊初始化
{
Mem1[i].number=0;
Mem1[i].time=0;
}
for(i=0;i<20;i++)
{
result=0;
for(j=0;j<MN;j++)//檢視所有記憶體塊中是否已包含要訪問的頁面
{
if(Mem1[j].number==Test[i])
{
result=1;
location=j;
break;
}
}
if(result)//MN個記憶體塊中某塊已經包含了此頁，使此頁計數清零
{
for(j=0;j<MN;j++)
{
if(j==location)
Mem1[j].time=0;
else
Mem1[j].time++;
}
}
else//找到最近最久未使用的頁面所在的位置，並替換為新的頁面
{
for(j=0;j<MN;j++)//檢視是否有記憶體塊未分配頁面（起始階段）
{
if(Mem1[j].number==0)
break;
}
if(j<MN)//如果有記憶體塊未分配頁面，把頁面放入最低記憶體塊
{
Mem1[j].number=Test[i];
Mem1[j].time=0;
for(k=0;k<j;k++)
Mem1[k].time++;
}
else//找出計數量最大的頁面所在的記憶體塊
{
temp=0;
for(j=1;j<MN;j++)
{
if(Mem1[j].time>Mem1[temp].time)
temp=j;
}
Mem1[temp].number=Test[i];//替換掉計數量最大的記憶體塊，並清零
Mem1[temp].time=0;
for(k=0;k<MN;k++)//使其餘記憶體塊中頁面計數各自+1
if(k!=temp)
Mem1[k].time++;
}
lost1++;//缺頁數加1
}
}
return lost1;//返回缺頁總頁面數
}
int FIFO(void)
{
for(i=0;i++;i<MN)//所有記憶體塊初始化
{
Mem2[i].number=0;
Mem2[i].fifo=0;
}
for(i=0;i<20;i++)
{
result=0;
for(j=0;j<MN;j++)//檢視所有記憶體塊中是否已包含要訪問的頁面
{
if(Mem2[j].number==Test[i])
{
result=1;
break;
}
}
if(!result)//MN個記憶體塊中都未包含此頁
{
for(j=0;j<MN;j++)//檢視是否有記憶體塊未分配頁面（起始階段）
{
if(Mem2[j].number==0)
break;
}
if(j<MN)//如果有記憶體塊未分配頁面，把頁面放入最低記憶體塊
{
Mem2[j].number=Test[i];
Mem2[j].fifo=i;
}
else//找出最先進的頁面所在的記憶體塊並替換
{
temp=0;
for(j=1;j<MN;j++)
{
if(Mem2[j].fifo<Mem2[temp].fifo)
temp=j;
}
Mem2[temp].number=Test[i];//替換掉計數量最大的記憶體塊，並清零
Mem2[temp].fifo=i;
}
lost2++;//缺頁數加1
}
}
return lost2;//返回缺頁總頁面數
}
/***************************"LRU-NUR-FIFO"置換演算法******************************/
int SPRING(void)
{
for(i=0;i<MN;i++)//所有記憶體塊初始化
{
Mem3[i].number=0;
Mem3[i].time=0;
Mem3[i].fifo=0;
}
for(i=0;i<20;i++)
{
result=0;
for(j=0;j<MN;j++)//檢視所有記憶體塊中是否已包含要訪問的頁面
{
if(Mem3[j].number==Test[i])
{
result=1;
location=j;
break;
}
}
if(result)//MN個記憶體塊中某塊已經包含了此頁，使此頁計數清零
{
for(j=0;j<MN;j++)
{
if(j==location)
Mem3[j].time=0;
else
Mem3[j].time++;
}
}
else//找到我的最優演算法使用的頁面所在的位置，並替換為新的頁面
{
for(j=0;j<MN;j++)//檢視是否有記憶體塊未分配頁面（起始階段）
{
if(Mem3[j].number==0)
break;
}
if(j<MN)//如果有記憶體塊未分配頁面，把頁面放入最低記憶體塊
{
Mem3[j].number=Test[i];
Mem3[j].time=0;
Mem3[j].fifo=i;
for(k=0;k<j;k++)
Mem3[k].time++;
}
else//找出綜合LRU-NUR-FIFO最優的頁面所在的記憶體塊
{
temp=0;
for(j=1;j<MN;j++)//找出滿足NUR並且最先進入的滿足FIFO最優解
{
TIME12=Mem3[j].time-Mem3[temp].time;
FIFO12=Mem3[j].fifo-Mem3[temp].fifo;
if((TIME12-FIFO12*KK)>=0)
temp=j;
}
Mem3[temp].number=Test[i];
Mem3[temp].fifo=i;
/*FIFO*/
for(k=0;k<MN;k++)//檢視所有記憶體塊中是否已包含要訪問的頁面
if(k!=temp)
Mem3[k].time++;
}
lost3++;
}
}
return lost3;
}
void main()
{
int LRUOUT,FIFOOUT,NURFIFO;
// LRUOUT=LRU();
FIFOOUT=FIFO();
// NURFIFO=SPRING();
cout<<endl<<endl<<endl<<endl<<endl;
cout<<" LRU-NUR-FIFO 綜合 NUR與 FIFO 兩個頁面置換演算法，取最優解。"<<endl<<endl;
cout<<" 既滿足類似 LUR 的 NUR，又考慮到FIFO，兩方面相綜合、協調。"<<endl;
cout<< endl<<endl<<endl<<endl;
cout<<" 當前需要置換的頁面數目為 "<<20<<endl<<endl;
cout<<" 您目前配置的記憶體塊數目為 "<<MN<<endl<<endl;
cout<<" LRU 演算法得到的缺頁數為 "<<LRUOUT<<endl<<endl;
cout<<" FIFO 演算法得到的缺頁數為 "<<FIFOOUT<<endl<<endl;
cout<<" SPRING演算法得到的缺頁數為 "<<NURFIFO<<endl<<endl;
cin.get();
}