操作系统- 实验四模拟FIFO页面置换算法（Java实现）

实验四 模拟FIFO页面置换算法

一、实验目的：用c/c++/java模拟FIFO页面置换算法

二、实验内容：随机一访问串和驻留集的大小，通过模拟程序显示淘汰的页号并统计命中率。示例：

输入访问串：7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1

驻留集大小：3

算法的实现：FIFO淘汰算法总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面进行淘汰。该算法实现只需把一个进程已调入内存的页面，按访问的时间先后顺序链接成一个队列，并设置一个指针，该指针始终指向“最老“的页面。

7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1

7 7 7 2 2 2 2 4 4 4 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 3 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1

1 1 1 1 0 0 0 3 3 3 3 3 2 2 2

× × × × × × × × × × × ×

7 0 1 2 3 0 4 2 3

红色表示：指针指向调入内存的页面中“最老“的页面

通过模拟程序输出淘汰的页号分别为：7 0 1 2 3 0 4 2 3

命中率为：5/13

运行结果：

背景：这是我们操作系统课程的一道实验题

这道题本来是一道非常简单的题，但是自己没仔细看题，加上对算法理解不够深刻，导致自己认为是最近最久未使用（LRU）算法，所以多花了半个小时测试，最后再仔细看了一下题，去掉一段代码，瞬间出来了

解题思路：

首先这里我是用Java写的，然后定义三个集合，一个是获取输入顺序，一个是内存集合，一个是淘汰页面的集合

其次依次遍历输入顺序集合，每一次遍历都要表示时间加1，这里要默认内存中是没有当前遍历到的页面，

然后在内存集合中找是否有这个页面，找到的话就直接将内存中的页面的驻留时间加1

如果没有找到那么就看内存中的页面数是否大于内存最大容量，如果小于就直接加入页面，如果等于就进行置换

置换是看哪个页面的驻留时间最长，置换掉驻留时间最长的页面然后再将内存中的页面的时间加1就可以了

参考代码如下：

package com.eternally.practice;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
class Page {
    int value;
    int time;

    public Page(int value, int time) {
	this.value = value;
	this.time = time;
    }
}

public class Test2 {

    public static void main(String[] args) {
	Scanner in = new Scanner(System.in);
	int n;
	int base;//
	int target = 0;// 命中
	n = in.nextInt();
	List<Page> list = new ArrayList<>();
	for (int a = 0; a < n; a++) {
	    int x = in.nextInt();
	    Page page = new Page(x, 0);// 初始化
	    list.add(page);// 加入集合中
	}
	base = in.nextInt();
	List<Page> targetlist = new ArrayList<>();// 定义淘汰的集合

	List<Page> list_base1 = new ArrayList<>();// 定义容器集合

	for (int a = 0; a < list.size(); a++) {
	    int flag = 0;// 默认不存在
	    // 判断新进来的进程的页面再内存中是否存在
	    for (int b = 0; b < list_base1.size(); b++) {
		if (list_base1.get(b).value == list.get(a).value) {
		    target++;
		    flag = 1;
		    break;
		}
	    }
	    
	    //如果内存中没有
	    if (flag == 0) {
		
		if (list_base1.size()<base) {
		    list_base1.add(list.get(a));// 将新的加入
		} else {
		    int maxtime = -1;
			int locat = 0;
			// 在内存中找出存在时间最久的
			for (int b = 0; b < list_base1.size(); b++) {
			    if (maxtime < list_base1.get(b).time) {
				maxtime = list_base1.get(b).time;
				locat = b;
			    }
			}
		    targetlist.add(list_base1.get(locat));// 加入淘汰的
		    list_base1.set(locat, list.get(a));// 删除时间最久的并加入最新的;
		}

	    }
	    //时间增加
	    for (int b = 0; b < list_base1.size(); b++) {
		list_base1.get(b).time=list_base1.get(b).time+1;
	    }
	}
	System.out.println("淘汰页号：");

	for (int a = 0; a < targetlist.size(); a++) {
	    System.out.print(targetlist.get(a).value + " ");
	}
	System.out.println("命中率：" + target + "/" + n);
    }

}