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C++代码：页面置换算法

2023-07-10 14:56:09 深夜i -- --

C++ 页面置换算法

页面置换算法通常用于操作系统中，以便在RAM内存有限的情况下有效地管理内存。由于RAM大小的限制，操作系统必须使用页面置换算法来将正在被使用的页面移动到磁盘上，以便其他即将需要使用的页面可以得到RAM空间。

以下是C++代码实现页面置换算法的示例。该代码使用FIFO（先进先出）算法来进行页面置换。


#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
const int MEM_SIZE = 4;
int main()
{
  int references[] = 2;
  
  queue<int> memory;
  bool hit;
  int num_hits = 0;
  int num_faults = 0;
  
  for (int i = 0; i < sizeof(references)/sizeof(int); i++)
  {
    hit = false;
    for (queue<int> copy = memory; !copy.empty(); copy.pop())
      if (copy.front() == references[i]) hit = true;
    
    if (hit) num_hits++;
    else
    {
      num_faults++;
      if (memory.size() == MEM_SIZE)
        memory.pop();
      memory.push(references[i]);
    }
  }
  
  cout << "Number of hits: " << num_hits << endl;
  cout << "Number of page faults: " << num_faults << endl;
  
  return 0;
}

该程序模拟了一系列内存页引用，并记录了每个页面是否从内存中抽数字和请求下一个数字时将其从磁盘加载到内存中。

程序使用一个队列来存储当前在RAM中的页面，并使用布尔值hit标识给定页面是否已经在队列中。如果hit为false，则表示该页不在RAM中，导致发生页面错误，并将其添加到队列中。如果队列已经达到RAM容量限制（即X个活动页面在RAM中）则使用fifo算法将第一个存储在队列中的页面移除，从而腾出空间用于新页面。

最后该程序输出了RAM中的页面命中数和页面错误数。

通过该示例代码，读者可以初步了解页面置换算法的工作原理以及如何在C++中实现该算法。

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