题目
操作系统中的虚拟内存管理系统可采用先进先出算法的方式缓存。 当请求的内存页不在缓存中。且缓存已满时,应从缓存中删除保存时间最长的页面, 从而为请求页面腾出空间,如果缓存未满,可直接将请求页面添加到缓存中, 给定的页面最多只应在缓存中出现一次。 构造FIFO类的构造方法为countCacheMiss。 该方法输入包括一个整数max_cache_size,和一个页面请求数组page_requests, 要求方法返回缓存未命中数的总数。
思考
可以为每个页面设置一个变量来记录在缓存中的时长,题目又要求页面不重复, 考虑用HashMap的键值对处理,key表示缓存中页面编号,value表示时长。 对于每一个页面请求,先判断是不是存在于缓存, 若存在是则将缓存内所有页面时长+1; 否则,
若缓存 max) {
max = entry1.getValue().intValue();
key = entry1.getKey().intValue();
}
}
// 移除页面
pages.remove(key);
System.out.println(key + "被移除!");
}
// 就把当前缓存列表中页面的时间加1;
for (Entry entry : pages.entrySet()) {
Integer value = entry.getValue();
entry.setValue(Integer.valueOf(value.intValue() + 1));
}
// 将新的请求页面加入缓存列表中并将其请求次数设置为0
System.out.println(Integer.valueOf(page_req[j]) + "存入缓存!");
pages.put(Integer.valueOf(page_req[j]), Integer.valueOf(0));
// 统计缺页次数
count++;
System.out.println("当前未命中次数为:" + count);
}
// // 输出当前的缓存信息
System.out.println("当前的缓存信息为:");
for (Entry entry : pages.entrySet()) {
Integer value = entry.getValue();
Integer key = entry.getKey();
System.out.print(key + " 在缓存中,保存时间:" + value + "\t");
}
System.out.println();
}
return count;
}
public static void main(String[] args) {
// test 1
int maxsize = 2;
int[] page_reg1 = { 1, 2, 1, 3, 1, 2 };
int count = FIFO(maxsize, page_reg1);
System.out.println("未命中总数为:" + count);
System.out.println("——————————————————————————————————");
// test 2
maxsize = 3;
int[] page_reg2 = { 7, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0 };
count = FIFO(maxsize, page_reg2);
System.out.println("未命中总数为:" + count);
System.out.println("——————————————————————————————————");
// test 3
maxsize = 2;
int[] page_reg3 = { 2, 3, 1, 3, 2, 1, 4, 3, 2 };
count = FIFO(maxsize, page_reg3);
System.out.println("未命中总数为:" + count);
System.out.println("——————————————————————————————————");
}
}
输出
//1未命中缓存!
//1存入缓存!
//当前未命中次数为:1
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:0
//2未命中缓存!
//2存入缓存!
//当前未命中次数为:2
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:1 2 在缓存中,保存时间:0
//1命中缓存!
//1 当前的保存时间:2 2 当前的保存时间:1
//3未命中缓存!
//1被移除!
//3存入缓存!
//当前未命中次数为:3
//当前的缓存信息为:
//2 在缓存中,保存时间:2 3 在缓存中,保存时间:0
//1未命中缓存!
//2被移除!
//1存入缓存!
//当前未命中次数为:4
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:0 3 在缓存中,保存时间:1
//2未命中缓存!
//3被移除!
//2存入缓存!
//当前未命中次数为:5
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:1 2 在缓存中,保存时间:0
//未命中总数为:5
//——————————————————————————————————
//7未命中缓存!
//7存入缓存!
//当前未命中次数为:1
//当前的缓存信息为:
//7 在缓存中,保存时间:0
//1未命中缓存!
//1存入缓存!
//当前未命中次数为:2
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:0 7 在缓存中,保存时间:1
//2未命中缓存!
//2存入缓存!
//当前未命中次数为:3
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:1 2 在缓存中,保存时间:0 7 在缓存中,保存时间:2
//0未命中缓存!
//7被移除!
//0存入缓存!
//当前未命中次数为:4
//当前的缓存信息为:
//0 在缓存中,保存时间:0 1 在缓存中,保存时间:2 2 在缓存中,保存时间:1
//3未命中缓存!
//1被移除!
//3存入缓存!
//当前未命中次数为:5
//当前的缓存信息为:
//0 在缓存中,保存时间:1 2 在缓存中,保存时间:2 3 在缓存中,保存时间:0
//0命中缓存!
//0 当前的保存时间:2 2 当前的保存时间:3 3 当前的保存时间:1
//4未命中缓存!
//2被移除!
//4存入缓存!
//当前未命中次数为:6
//当前的缓存信息为:
//0 在缓存中,保存时间:3 3 在缓存中,保存时间:2 4 在缓存中,保存时间:0
//2未命中缓存!
//0被移除!
//2存入缓存!
//当前未命中次数为:7
//当前的缓存信息为:
//2 在缓存中,保存时间:0 3 在缓存中,保存时间:3 4 在缓存中,保存时间:1
//3命中缓存!
//2 当前的保存时间:1 3 当前的保存时间:4 4 当前的保存时间:2
//0未命中缓存!
//3被移除!
//0存入缓存!
//当前未命中次数为:8
//当前的缓存信息为:
//0 在缓存中,保存时间:0 2 在缓存中,保存时间:2 4 在缓存中,保存时间:3
//3未命中缓存!
//4被移除!
//3存入缓存!
//当前未命中次数为:9
//当前的缓存信息为:
//0 在缓存中,保存时间:1 2 在缓存中,保存时间:3 3 在缓存中,保存时间:0
//2命中缓存!
//0 当前的保存时间:2 2 当前的保存时间:4 3 当前的保存时间:1
//1未命中缓存!
//2被移除!
//1存入缓存!
//当前未命中次数为:10
//当前的缓存信息为:
//0 在缓存中,保存时间:3 1 在缓存中,保存时间:0 3 在缓存中,保存时间:2
//2未命中缓存!
//0被移除!
//2存入缓存!
//当前未命中次数为:11
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:1 2 在缓存中,保存时间:0 3 在缓存中,保存时间:3
//0未命中缓存!
//3被移除!
//0存入缓存!
//当前未命中次数为:12
//当前的缓存信息为:
//0 在缓存中,保存时间:0 1 在缓存中,保存时间:2 2 在缓存中,保存时间:1
//未命中总数为:12
//——————————————————————————————————
//2未命中缓存!
//2存入缓存!
//当前未命中次数为:1
//当前的缓存信息为:
//2 在缓存中,保存时间:0
//3未命中缓存!
//3存入缓存!
//当前未命中次数为:2
//当前的缓存信息为:
//2 在缓存中,保存时间:1 3 在缓存中,保存时间:0
//1未命中缓存!
//2被移除!
//1存入缓存!
//当前未命中次数为:3
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:0 3 在缓存中,保存时间:1
//3命中缓存!
//1 当前的保存时间:1 3 当前的保存时间:2
//2未命中缓存!
//3被移除!
//2存入缓存!
//当前未命中次数为:4
//当前的缓存信息为:
//1 在缓存中,保存时间:2 2 在缓存中,保存时间:0
//1命中缓存!
//1 当前的保存时间:3 2 当前的保存时间:1
//4未命中缓存!
//1被移除!
//4存入缓存!
//当前未命中次数为:5
//当前的缓存信息为:
//2 在缓存中,保存时间:2 4 在缓存中,保存时间:0
//3未命中缓存!
//2被移除!
//3存入缓存!
//当前未命中次数为:6
//当前的缓存信息为:
//3 在缓存中,保存时间:0 4 在缓存中,保存时间:1
//2未命中缓存!
//4被移除!
//2存入缓存!
//当前未命中次数为:7
//当前的缓存信息为:
//2 在缓存中,保存时间:0 3 在缓存中,保存时间:1
//未命中总数为:7
//——————————————————————————————————
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