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C++页面置换算法代码

2023-07-04 21:41:16 深夜i -- --

C++ 页面置换算法代码

在操作系统领域，页面置换算法被广泛使用，用于在现代计算机上管理虚拟内存。这些算法允许操作系统将物理内存资源进行动态管理并在需要时释放内存空间。

以下是一个简单的页面置换算法示例，使用C++语言编写。

#include

using namespace std;

//定义页面置换算法类

class PageReplacementAlgorithm {

private:

int page_frame; //内存页框数量

int* page_frame_array; //用于存储页框的数组

int page_fault; //缺页数

int index; //当前请求的页面位置

int* request_sequence; //请求序列

bool* page_table; //用于判断页面是否在内存中的位图

queue lru_queue; //最近最少使用队列（LRU算法中使用）

unordered_set fifo_queue; //先进先出队列（FIFO算法中使用）

public:

PageReplacementAlgorithm(int n, int s[]) {

page_frame = n;

page_fault = 0;

index = 0;

request_sequence = s;

page_table = new bool[10];

page_frame_array = new int[page_frame];

for(int i=0; i<10; i++) {

page_table[i] = false;

}

for(int i=0; i

page_frame_array[i] = -1;

}

//FIFO算法

void FIFO() {

for(int i=0; i<10; i++) {

int page = request_sequence[i];

if(!page_table[page]) {

if(fifo_queue.size() == page_frame) {

int fifo_page = fifo_queue.front();

fifo_queue.pop();

page_table[fifo_page] = false;

}

fifo_queue.push(page);

page_table[page] = true;

page_fault++;

}

//LRU算法

void LRU() {

for(int i=0; i<10; i++) {

int page = request_sequence[i];

if(!page_table[page]) {

if(lru_queue.size() == page_frame) {

int lru_page = lru_queue.front();

lru_queue.pop();

page_table[lru_page] = false;

}

lru_queue.push(page);

page_table[page] = true;

page_fault++;

} else {

lru_queue.push(page);

lru_queue.back();

}

//输出算法的运行结果

void printResult() {

for(int i=0; i

cout << page_frame_array[i] << " ";

}

cout << endl;

cout << "缺页数：" << page_fault << endl;

}

};

int main() {

int s[] = 5;

cout << "FIFO算法：" << endl;

PageReplacementAlgorithm p1(3, s);

p1.FIFO();

p1.printResult();

cout << "LRU算法：" << endl;

PageReplacementAlgorithm p2(3, s);

p2.LRU();

p2.printResult();

return 0;

}

通过以上代码示例，我们可以看到一个简单的页面置换算法如何在C++中实现。这个示例包括了FIFO和LRU两种算法，两者都使用了一个队列来维护被访问页面的顺序，并使用一个位图来判断页面是否在内存中。

这只是一个简单的示例，实际上页面置换算法具有更复杂的实现方法，包括了精细的性能优化和更高级的算法。但是，这个示例足以了解页面置换算法的基本运行方式。

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