如何使用java实现操作系统中的最佳置换Optimal算法

这篇文章主要介绍如何使用java实现操作系统中的最佳置换Optimal算法，文中介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们一定要看完！

Swap指令

最佳置换算法是由Belady于1966年提出的一种理论上的算法。其所选择的被淘汰页面是以后永不使用的，或许是在最长（未来）时间内不再被访问的页面。采用最佳置换算法通常保证获取最低的缺页率。但人们目前还无法与之，一个线程在内存的若干个页面中，哪个页面是未来最长时间内不再被访问的，因此该算法是无法实现的，但是可以利用该算法去评价其他算法。现在就说明如下。

假定系统为某进程分配了三个物理块，并考虑有以下的页面号引用串：

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

进程运行时，先将7，0，1三个页面装在内存，以后需要访问页面2时，将产生缺页中断。此时OS将根据最佳算法置换算法将选择页面7予以淘汰。这是因为页面0将作为第五个被访问的页面，页面1为第十四个被访问的页面，而页面7则是要在低18次访问才需要引入，以此类推。

以下是源代码实现部分：

package chapter02;public class P175Optimal { //查找数组中是否存在并且未存储元素的索引 public static int existEmpty(int[] place){  for (int i = 0; i < place.length; i++) {   if(place[i]==-1)    return i;  }  //不为空  return -1; } //查找元素是否在数组中存在 public static boolean paramExist(int[] place,int param){  for (int i = 0; i < place.length; i++) {   if(place[i]==param)    return true;  }  //不为空  return false; } //获取最大距离值 public static int getMaxIndexOfNeed(int[] place,int[] block,int start){  //最近需求定位  int minBlockIndex = -1;  int minPlaceIndex = -1;  for(int PlaceIndex = 0;PlaceIndex<place.length;PlaceIndex++){   for (int BlockIndex = start + 1; BlockIndex < block.length; BlockIndex++) {    if (block[BlockIndex] == place[PlaceIndex]) {     if (minBlockIndex < BlockIndex) {      minBlockIndex = BlockIndex;      minPlaceIndex = PlaceIndex;     }     break;    }    //这操作是查找获取最大距离值的时，发现内存中的元素以后永久不使用的元素时候    if(BlockIndex==block.length-1 && block[BlockIndex]!=place[PlaceIndex]){     return PlaceIndex;    }   }  }  return minPlaceIndex; } public static void main(String[] args) {  int[] block = new int[]{7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0, 1, 7, 0, 1};  int[] place = new int[]{-1, -1, -1};  for (int index = 0; index < block.length; index++) {   //假设元素存在则不需要进行任何操作   if(paramExist(place,block[index])){    continue;   }else {    int emptyIndex = existEmpty(place);    //当前已经元素满了    if(emptyIndex==-1){     int maxIndex = getMaxIndexOfNeed(place,block,index);     place[maxIndex] = block[index];     for (int param : place) {      System.out.print(param + " ");    }     System.out.println();    }else{     place[emptyIndex] = block[index];    }   }  } }}

实验结果：

"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\bin\java.exe" 2 0 1 2 0 3 2 4 3 2 0 3 2 0 1 7 0 1

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