一:题目
先初始化页面大小,和物理块数。连续输入页面的逻辑地址,以“-1”作为结束标志,采用FIFO页面置换算法、固定分配局部置换分配策略。输出该页面的页号和页内位移,若该页不在内存,并且还有剩余的物理块,将该页调入内存,输出“该页不在内存中,调入!”输出当前在内存的物理块号和对应的页号(若当前物理块为空,则输出void);若该页不在内存,并且没有剩余的物理块,按照FIFO算法选择一页调出后将该页调入内存,输出“已无空闲物理块,置换!”并输出当前在内存的物理块号和对应的页号(若当前物理块为空,则输出void)。
输入格式:
输入页面大小和物理块数,连续输入页面的逻辑地址,以“-1”作为结束标志。
输出格式:
第一行输出页号和页内偏移,第二行若不在内存,按照要求输出提示,若在内存则什么都不输出,随后输出“物理块号 页号”,再连续输出每个逻辑地址页面的物理块号和页内位移,以及当前内存的物理块号和页号的对应关系。
输入样例1:
在这里给出一组输入。例如:
1024 3
1
-1
结尾无空行
输出样例1:
在这里给出相应的输出。例如:
页号:0 页内偏移:1
该页不在内存中,调入!
物理块号 页号
0 0
1 void
2 void
结尾无空行
输入样例2:
在这里给出一组输入。例如:
1024 3
1
1056
2096
3175
-1
结尾无空行
输出样例2:
在这里给出相应的输出。例如:
页号:0 页内偏移:1
该页不在内存中,调入!
物理块号 页号
0 0
1 void
2 void
页号:1 页内偏移:32
该页不在内存中,调入!
物理块号 页号
0 0
1 1
2 void
页号:2 页内偏移:48
该页不在内存中,调入!
物理块号 页号
0 0
1 1
2 2
页号:3 页内偏移:103
已无空闲物理块,置换!
物理块号 页号
0 3
1 1
2 2
结尾无空行
二:思路
算法思路:
1.为什么分页? 我们之前学的连续分配方式中,对内存的空间利用并不合理,所以我们采用
分页这种离散的方式分配内存(离散体现在页表的地址映射当中)
2.分页:分页储存管理将进程的逻辑地址空间分为若干的页,并为每页加以编号,从0开始
如,第0页,第1页
物理块:把内存的物理地址空间分为若干个块,也为他们加以编号,在为进程分配内存的时候
以块为单位,将进程中的若干页分别加入到多个可以不相链接的的物理块中
3.页号:逻辑地址对页面大小 取整
页内地址也就是业内偏移:逻辑地址对页面大小取余
4.进程的运行当中,若其发现所要访问的页面不在内存中,则产生缺页中断。
当发生缺页中断时,
<1>:如果内存中还有剩余的物理块,那就将该页调入内存
<2>:如果内存中没有剩余的物理块, 那就采用页面置换算法
即操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存,将其移到外存对换区上,
以便为即将调入的页面让出空间,而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法
5.如果刚移出的页面,内存马上又要用了,这时又需要页面置换,那么这是我们最不想要的
结果,所以我们在移除页面的时候,就需要一种算法来选择移除的页面
写码构思:
1.那么我们该如何写码呢? ,通过分析数据我们可以得出,除了第一行的初始化,下面的每一行
输入,我们都要进行相应的判断和输出,那么就说明我们得创建一个函数专门处理这些,同时
很明显,函数的参数就是我们每次输入的逻辑地址
2.这里该如何初始化我们的数据结构呢?我选择的是结构体数组,可以存多组数组!
三:上码
/** 算法思路: 1.为什么分页? 我们之前学的连续分配方式中,对内存的空间利用并不合理,所以我们采用分页这种离散的方式分配内存(离散体现在页表的地址映射当中) 2.分页:分页储存管理将进程的逻辑地址空间分为若干的页,并为每页加以编号,从0开始如,第0页,第1页物理块:把内存的物理地址空间分为若干个块,也为他们加以编号,在为进程分配内存的时候以块为单位,将进程中的若干页分别加入到多个可以不相链接的的物理块中3.页号:逻辑地址对页面大小 取整页内地址也就是业内偏移:逻辑地址对页面大小取余4.进程的运行当中,若其发现所要访问的页面不在内存中,则产生缺页中断。当发生缺页中断时,<1>:如果内存中还有剩余的物理块,那就将该页调入内存 <2>:如果内存中没有剩余的物理块, 那就采用页面置换算法 即操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存,将其移到外存对换区上,以便为即将调入的页面让出空间,而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法5.如果刚移出的页面,内存马上又要用了,这时又需要页面置换,那么这是我们最不想要的结果,所以我们在移除页面的时候,就需要一种算法来选择移除的页面写码构思:1.那么我们该如何写码呢? ,通过分析数据我们可以得出,除了第一行的初始化,下面的每一行输入,我们都要进行相应的判断和输出,那么就说明我们得创建一个函数专门处理这些,同时很明显,函数的参数就是我们每次输入的逻辑地址2.这里该如何初始化我们的数据结构呢?我选择的是结构体数组,可以存多组数组! */#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;struct Node{int block; //块 string page; //页
}node[100];int N,M;//N代表页面大小 M代表物理块数
queue<int>q1;
queue<string>q2;void printSate(){cout << "物理块号 页号" << endl;for(int i = 0; i < M; i++){cout << node[i].block << ' ';cout << node[i].page << endl;}
} void outResult(int address){int pageNumber = address/N; //页号 int pageMigration = address%N; //页内偏移 stringstream st; //这是为了将int类型转换成 string 类型 st << pageNumber;string str = st.str(); int temp1 = 0,temp2 = 0;cout << "页号:"<< pageNumber <<" 页内偏移:" << pageMigration << endl;//遍历内存的物理块中是否有该页号for(int i = 0; i < M; i++){if(node[i].page == str){temp1 = 1; }if(node[i].page == "void"){ //统计有空闲的位置 temp2++; }} //在内存的时候 if(temp1 == 1){printSate(); }//不在内存的时候 ,且内存中还有空间 if(temp1 == 0 && temp2 > 0){cout << "该页不在内存中,调入!" << endl;//更新物理块中的页号状态 for(int i = 0; i < M; i++){if(node[i].page == "void"){ node[i].page = str; q1.push(node[i].block);q2.push(node[i].page); break;} } printSate(); } //当不在内存的时候,内存中没有空间if(temp1 == 0 && temp2 == 0){ cout << "已无空闲物理块,置换!" << endl; int bk = q1.front(); q1.pop();string page = q2.front(); q2.pop(); //将队列当中的首个元素移除 q2.push(str);//将新的页号入队q1.push(bk);//其物理块号是固定不变的 for(int i = 0; i < M; i++){if(node[i].block == bk) {//这里就是我们根据物理块号更新 页号状态 node[i].page = str; }} printSate();}
}int main(){int logicAddress;cin >> N >> M;for(int i = 0; i < M; i++){node[i].block = i;node[i].page = "void"; }while(1){ cin >> logicAddress;if(logicAddress != -1){outResult(logicAddress);}else{break;} }} //1024 3
//1
//1056
//2096
//3175
//-1