页面置换算法代码实现(完整版)

实验原理：

在内存运行过程中，若其所要访问的页面不在内存而需要把他们调入内存，但内存已经没有空闲空间时，为了保证该进程能正常运行，系统必须从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中。但应将那个页面调出，需根据一定的算法来确定。通常，把选择换出页面的算法成为页面置换算法。置换算法的好坏，将直接影响到系统的性能。

一个好的页面置换算法，应具有较低的页面更换频率。从理论上讲，应将那些以后不再会访问的页面置换出，或者把那些在较长时间内不会在访问的页面调出。目前存在着许多种置换算法（如FIFO，OPT，LRU），他们都试图更接近理论上的目标。

实验目的：

1．熟悉FIFO，OPT和LRU算法

2．比较三种算法的性能优劣

实验内容：

写出FIFO，OPT和LRU算法的程序代码，并比较它们的算法性能。

实验步骤：

代码如下：

#include

#define M 4 //物理页数

#define N 20 //需要调入的页数

typedef struct page

{

int num;

int time;

}Page; //物理页项，包括调入的页号和时间

Page mm[M]; //4个物理页

int queue1[20],queue2[20],queue3[20]; //记录置换的页int K=0,S=0,T=0; //置换页数组的标识

int pos=0;//记录存在最长时间项

//初始化内存页表项及存储内存情况的空间

void INIT(){

int i;

for(i=0;i

mm[i].num =-1;

mm[i].time =0;

}

}

//取得内存中存在时间最久的位置

int GetMax(){

int max=-1;

int i;

for(i=0;i

if(mm[i].time > max){

max=mm[i].time ;

pos=i;

}

}

return pos;

}

//检查最长时间不使用页面

int longesttime(int fold)

.

{

int i;

int max=-1;

for(i=fold;i

if(mm[0].num!=i){

mm[0].time++;

}

if(mm[1].num!=i){

mm[1].time++;

}

if(mm[2].num!=i){

mm[2].time++;

}

if(mm[3].num!=i){

mm[3].time++;

}

}

for(i=0;i

if(mm[i].time>max){

max=mm[i].time;

pos=i;

}

}

return pos;

}

//检查某页是否在内存

int Equation(int fold){

int i;

.

for(i=0;i

if(mm[i].num == fold)

return i;

}

return -1;

}

//检查物理内存是否已满,-1表满，其他不满int Check(){

int i;

for(i=0;i

if(mm[i].num == -1)

return i;

}

return -1;

}

//先进先出

void FIFO(int fold){

int i;

int a,b,c;

a=Equation(fold);

//页已存在

if(a != -1){}

//页不存在

else{

b=Check();

//内存还有空闲

.

if(b != -1){

mm[b].num = fold;

}

//内存已满，需要置换

else {

c=GetMax();

mm[c].num = fold;

mm[c].time = 0;

}

queue1[K++]=fold;

}

for(i=0;i

if(mm[i].num != -1){

mm[i].time ++;

}

}

}

void OPT(int fold)

{

int a,b,c;

a=Equation(fold);

if(a == -1){//页不在内存

b=Check();

//内存还有空闲

if(b != -1){

mm[b].num = fold;

}

//内存已满，需要置换

else{

c=longesttime(fold);

mm[c].num = fold;

mm[c].time = 0;

}

queue3[T++]=fold;

}

}

void LRU(int fold)

{

int i;

int a,b;

int p;

a=Equation(fold);

if(a != -1)//页已在内存

{

//把此项移动到链表最后一项

if(a==3)//此项已经在最后，不需要做任何改动return;

else

{

p=Equation(-1);

if(p==-1)//链表是满的

{

for(;a<3;a++)

mm[a].num=mm[a+1].num;

mm[3].num=fold;