FIFO,LRU,OPT置换算法

#include<iostream>#include <cstdlib>#include <ctime>#define L 20    //页面长度最大为20using namespace std;int M; //内存块struct Pro//定义一个结构体{    int num,time;};Input(int m,Pro p[L])//打印页面走向状态{    cout<<"请输入页面长度(10～20)：";    do    {        cin>>m;        if(m>20||m<10)        {            cout<<endl;            cout<<"页面长度必须在10～20之间"<<endl<<endl;            cout<<"请重新输入L：";        }        else break;    }while(1);    int i,j;    j=time(NULL);//取时钟时间    srand(j);//以时钟时间j为种子，初始化随机数发生器    cout<<endl;    cout<<"输出随机数: "<<endl;    cout<<endl;    for(i=0;i<m;i++)    {        p[i].num=rand( )%10;//产生0到9之间的随机数放到数组p中        p[i].time=0;        cout<<p[i].num<<" ";    }    cout<<endl<<endl;    return m;}void print(Pro *page1)//打印当前的页面{    Pro *page=new Pro[M];    page=page1;    for(int i=0;i<M;i++)    cout<<page[i].num<<" ";    cout<<endl;}int Search(int e,Pro *page1 )//寻找内存块中与e相同的块号{    Pro *page=new Pro[M];    page=page1;    for(int i=0;i<M;i++)    if(e==page[i].num)    return i;//返回i值  return -1;}int Max(Pro *page1)//寻找最近最长未使用的页面{    Pro *page=new Pro[M];    page=page1;    int e=page[0].time,i=0;    while(i<M) //找出离现在时间最长的页面    {        if(e<page[i].time)        e=page[i].time;        i++;    }    for( i=0;i<M;i++)    if(e==page[i].time)    return i;//找到离现在时间最长的页面返回其块号    return -1;}int Count(Pro *page1,int i,int t,Pro p[L])//记录当前内存块中页面离下次使用间隔长度{    Pro *page=new Pro[M];    page=page1;    int count=0;    for(int j=i;j<L;j++)    {        if(page[t].num==p[j].num )        break;//当前页面再次被访问时循环结束        else count++;//否则count+1    }    return count;//返回count的值}int main(){    int c;    int m=0,t=0;    float n=0;    Pro p[L];    m=Input(m,p);//调用input函数，返回m值    cout<<"请输入分配的物理块m(2～6): ";    cout<<endl<<endl;    do    {        cin>>M;        if(M>6||M<2)        {            cout<<endl;            cout<<"物理块m必须在2～6之间"<<endl<<endl;            cout<<"请重新输入m： ";        }        else break;    }while(1);    Pro *page=new Pro[M];    do    {        for(int i=0;i<M;i++)//初始化页面基本情况        {            page[i].num=0;            page[i].time=m-1-i;        }        i=0;        cout<<endl;        cout<<"1:FIFO页面置换"<<endl<<endl;        cout<<"2:LRU页面置换"<<endl<<endl;        cout<<"3:OPT页面置换"<<endl<<endl;        cout<<"请选择页面置换算法："<<endl<<endl;        cin>>c;        system("cls");        if(c==1)//FIFO页面置换        {            n=0;            cout<<" FIFO算法页面置换情况如下: "<<endl;            cout<<endl;            while(i<m)            {                if(Search(p[i].num,page)>=0) //当前页面在内存中                {                    cout<<p[i].num<<" "; //输出当前页p[i].num                    cout<<"不缺页"<<endl;                    i++; //i加1                }                else //当前页不在内存中                {                    if(t==M)t=0;                    else                    {                        n++; //缺页次数加1                        page[t].num=p[i].num; //把当前页面放入内存中                        cout<<p[i].num<<" ";                        print(page); //打印当前页面                        t++; //下一个内存块                        i++; //指向下一个页面                     }                }            }            cout<<endl;            cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率："<<n/m<<endl<<endl;            }            if(c==2)//LRU页面置换            {                n=0;                cout<<" LRU算法页面置换情况如下: "<<endl;                cout<<endl;                while(i<m)                {                    int a;                    t=Search(p[i].num,page);                    if(t>=0)//如果已在内存块中                    {                        page[t].time=0;//把与它相同的内存块的时间置0                        for(a=0;a<M;a++)                        if(a!=t)page[a].time++;//其它的时间加1                        cout<<p[i].num<<" ";                        cout<<"不缺页"<<endl;                    }                    else //如果不在内存块中                    {                        n++; //缺页次数加1                        t=Max(page); //返回最近最久未使用的块号赋值给t                        page[t].num=p[i].num; //进行替换                        page[t].time=0; //替换后时间置为0                        cout<<p[i].num<<" ";                        print(page);                        for(a=0;a<M;a++)                        if(a!=t)                        page[a].time++; //其它的时间加1                    }                    i++;                }                cout<<endl;                cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率："<<n/m<<endl<<endl;                }                if(c==3)//OPT页面置换                {                    n=0;                    cout<<" OPT算法置换情况如下:"<<endl;                    cout<<endl;                    while(i<m)                    {                        if(Search(p[i].num,page)>=0)//如果已在内存块中                        {                            cout<<p[i].num<<" ";                            cout<<"不缺页"<<endl;                            i++;                        }                        else//如果不在内存块中                        {                            int a=0;                            for(t=0;t<M;t++)                            if(page[t].num==0)a++;//记录空的内存块数                            if(a!=0) //有空内存                            {                                int q=M;                                for(t=0;t<M;t++)                                if(page[t].num==0&&q>t)q=t;//把空内存块中块号最小的找出来                                page[q].num=p[i].num;                                n++;                                cout<<p[i].num<<" ";                                print(page);                                i++;                            }                            else                            {                                int temp=0,s;                                for(t=0;t<M;t++)//寻找内存块中下次使用离现在最久的页面                                if(temp<Count(page,i,t,p))                                {                                    temp=Count(page,i,t,p);                                    s=t; }//把找到的块号赋给s                                    page[s].num=p[i].num;                                    n++;                                    cout<<p[i].num<<" ";                                    print(page);                                    i++;                            }                            }                        }                        cout<<endl;                        cout<<"缺页次数："<<n<<" 缺页率："<<n/m<<endl<<endl;                    }        }while(c==1||c==2||c==3);        return 0;}