C++编写的页面淘汰算法OPT

C++编写的页面淘汰算法OPT

//OPT
/*算法思想：1.求出当前页架中那个是可以置换的，这就要求分析匹配当前页架中的页面和访问序列，
            看访问序列中接下来页面中最近访问的位置是哪，然后比较大小。
*/
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
void discard(int Array[][19],int page[],int pagenumber[],int max);//置换页面函数
int OPT(int pagenumber[],int order);//判断当前页架有没有当前访问页面
int selectPage(int page[],int pagenumber[],int now,int max);//选择可置换的页面
int main()
{
    int Array[4][19];//用来存放页面访问的详细信息
    int page[19] = {7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0};//页面访问次序数组
    int pagenumber[3] = {-1,-1,-1};//页架
    int max = 19;//页面的数量
    cout<<"页面访问序列如下："<<endl;
    for(int i = 0;i < 19;i++){
        Array[3][i] = -1;//将页面是否中断全部设置成缺页中断
        cout<<setw(3)<<page[i];
    }
 
    discard( Array,page,pagenumber,max);
 
    cout<<endl;
    cout<<endl;
    //输出页面访问详细过程
    cout<<"输出结果如下表（-2）代表没有缺页中断！"<<endl;
    int LackPageNumber = 0;
    for(int j = 0; j < 4;j++){
        for(int k = 0; k  < 19;k++){
            cout<<setw(3)<<Array[j][k];
            if(j == 3){
                if(Array[j][k] != -2)
                    LackPageNumber++;
            }
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<"缺页次数："<<LackPageNumber<<endl<<endl;
    return 0;
}
 
void discard(int Array[][19],int page[],int pagenumber[],int max)//置换页面函数
{
    for(int i = 0;i < max;i++){
        if(i<3){
            pagenumber[2] = pagenumber[1];
            pagenumber[1] = pagenumber[0];
            pagenumber[0] = page[i];
            Array[0][i] = pagenumber[0];
            Array[1][i] = pagenumber[1];
            Array[2][i] = pagenumber[2];
            Array[3][i] = -1;//表示缺页
        }else{
            if(OPT(pagenumber,page[i])>-1){
                Array[0][i] = pagenumber[0];
                Array[1][i] = pagenumber[1];
                Array[2][i] = pagenumber[2];
                Array[3][i] = -2;//表示非缺页
            }else
            {//选择最远使用的页面，将这个页面置换掉
                pagenumber[selectPage(page,pagenumber, i,max)] = page[i];
                Array[0][i] = pagenumber[0];
                Array[1][i] = pagenumber[1];
                Array[2][i] = pagenumber[2];
                Array[3][i] = -1;//表示缺页
            }
        }
    }
}
 
int OPT(int pagenumber[],int order)
{//判断当前访问的页面是否在页架中
    if(pagenumber[0] == order)
        return 0;
    else if(pagenumber[1] == order)
        return 1;
    else if(pagenumber[2] == order)
        return 2;
    else
        return -1;
}
int selectPage(int page[],int pagenumber[],int now,int max)
{//选择可置换的页面
    int aay[3]  = {-1,-1,-1};
    //存放 pagenumber[]中页面最近一次使用的位置，用来判断哪个页面是最佳置换的页面
    //（这个数组设置的非常好，应为必须每次都应重算页架中页面下次下次访问的位置，在这定义并初始化）
 
    for(int i = now;i <max;i++){
        //判断是从当前位置往后找，所以其实位置就是当前位置
        if(pagenumber[0] == page[i]){
            aay[0] = i;
            break;
        }
    }
    for(int j = now;j <max;j++){
        if(pagenumber[1] == page[j]){
            aay[1] = j;
            break;
        }
    }
    for(int k = now;k <max;k++){
        if(pagenumber[2] == page[k]){
            aay[2] = k;
            break;
        }
    }
    /*这里最重要，有了这个可以简化discard函数，可以去掉if(i <3)这个条件，
    如果aay的值是-1，则表明接下来的访问序列中没有页架中当前的页面，所以可以直接结束后面的判断，返回这个位置
    */
    if(aay[0] == -1)
        return 0;
    else if(aay[1] == -1)
        return 1;
    else if(aay[2] == -1)
        return 2;
    /*都不等于-1的时候就要判断哪个的下次访问位置最远，就将这个序列置换
    */
    int tmp = aay[0],lo=0;
    for(int t = 1;t < 3;t++){
        if(tmp <aay[t]){
            tmp = aay[t];
            lo = t;
        }
    }
    return lo;
}

//OPT
/*算法思想：1.求出当前页架中那个是可以置换的，这就要求分析匹配当前页架中的页面和访问序列，
            看访问序列中接下来页面中最近访问的位置是哪，然后比较大小。
*/
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
void discard(int Array[][19],int page[],int pagenumber[],int max);//置换页面函数
int OPT(int pagenumber[],int order);//判断当前页架有没有当前访问页面
int selectPage(int page[],int pagenumber[],int now,int max);//选择可置换的页面
int main()
{
    int Array[4][19];//用来存放页面访问的详细信息
    int page[19] = {7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0};//页面访问次序数组
    int pagenumber[3] = {-1,-1,-1};//页架
    int max = 19;//页面的数量
    cout<<"页面访问序列如下："<<endl;
    for(int i = 0;i < 19;i++){
        Array[3][i] = -1;//将页面是否中断全部设置成缺页中断
        cout<<setw(3)<<page[i];
    }
 
    discard( Array,page,pagenumber,max);
 
    cout<<endl;
    cout<<endl;
    //输出页面访问详细过程
    cout<<"输出结果如下表（-2）代表没有缺页中断！"<<endl;
    int LackPageNumber = 0;
    for(int j = 0; j < 4;j++){
        for(int k = 0; k  < 19;k++){
            cout<<setw(3)<<Array[j][k];
            if(j == 3){
                if(Array[j][k] != -2)
                    LackPageNumber++;
            }
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<"缺页次数："<<LackPageNumber<<endl<<endl;
    return 0;
}
 
void discard(int Array[][19],int page[],int pagenumber[],int max)//置换页面函数
{
    for(int i = 0;i < max;i++){
        if(i<3){
            pagenumber[2] = pagenumber[1];
            pagenumber[1] = pagenumber[0];
            pagenumber[0] = page[i];
            Array[0][i] = pagenumber[0];
            Array[1][i] = pagenumber[1];
            Array[2][i] = pagenumber[2];
            Array[3][i] = -1;//表示缺页
        }else{
            if(OPT(pagenumber,page[i])>-1){
                Array[0][i] = pagenumber[0];
                Array[1][i] = pagenumber[1];
                Array[2][i] = pagenumber[2];
                Array[3][i] = -2;//表示非缺页
            }else
            {//选择最远使用的页面，将这个页面置换掉
                pagenumber[selectPage(page,pagenumber, i,max)] = page[i];
                Array[0][i] = pagenumber[0];
                Array[1][i] = pagenumber[1];
                Array[2][i] = pagenumber[2];
                Array[3][i] = -1;//表示缺页
            }
        }
    }
}
 
int OPT(int pagenumber[],int order)
{//判断当前访问的页面是否在页架中
    if(pagenumber[0] == order)
        return 0;
    else if(pagenumber[1] == order)
        return 1;
    else if(pagenumber[2] == order)
        return 2;
    else
        return -1;
}
int selectPage(int page[],int pagenumber[],int now,int max)
{//选择可置换的页面
    int aay[3]  = {-1,-1,-1};
    //存放 pagenumber[]中页面最近一次使用的位置，用来判断哪个页面是最佳置换的页面
    //（这个数组设置的非常好，应为必须每次都应重算页架中页面下次下次访问的位置，在这定义并初始化）
 
    for(int i = now;i <max;i++){
        //判断是从当前位置往后找，所以其实位置就是当前位置
        if(pagenumber[0] == page[i]){
            aay[0] = i;
            break;
        }
    }
    for(int j = now;j <max;j++){
        if(pagenumber[1] == page[j]){
            aay[1] = j;
            break;
        }
    }
    for(int k = now;k <max;k++){
        if(pagenumber[2] == page[k]){
            aay[2] = k;
            break;
        }
    }
    /*这里最重要，有了这个可以简化discard函数，可以去掉if(i <3)这个条件，
    如果aay的值是-1，则表明接下来的访问序列中没有页架中当前的页面，所以可以直接结束后面的判断，返回这个位置
    */
    if(aay[0] == -1)
        return 0;
    else if(aay[1] == -1)
        return 1;
    else if(aay[2] == -1)
        return 2;
    /*都不等于-1的时候就要判断哪个的下次访问位置最远，就将这个序列置换
    */
    int tmp = aay[0],lo=0;
    for(int t = 1;t < 3;t++){
        if(tmp <aay[t]){
            tmp = aay[t];
            lo = t;
        }
    }
    return lo;
}

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