最佳置換算法（OPT）

什么是OPT

最佳置換算法，其所選擇的被淘汰的頁面將是以后永不使用的，或是在最長（未來）時間內(nèi)不再被訪問的頁面。采用最佳置換算法通常可保證最低的缺頁率。但是人們目前還無法與之，一個進程在內(nèi)存的若干個頁面中，哪一個頁面是未來最長時間內(nèi)不再被訪問的，因而該算法是無法實現(xiàn)的，但是可以利用該算法取評價其他的算法。

算法思想

舉例如下：

我們將頁面隊列存在一個Vector動態(tài)數(shù)組中。我們可以從圖中得知：當發(fā)生頁面置換時，就要尋找在未來最長時間內(nèi)不再被訪問的頁面，將其置換出去，比如當內(nèi)存中存在的頁面為 7、0、1,且要訪問頁面2時，此時我們要尋找頁面隊列中將要訪問到的頁面2以后的頁面隊列（0、3、0、4、2、3、0、3、2、1、2、0、1、7、0、1）中，頁面7、0、1哪個最久未被訪問到，即尋找頁面7、0、1在以后的隊列中第一次出現(xiàn)的這三個頁面的下標值最大的那一個。因為頁面7在后面的頁面隊列中再次被訪問到是數(shù)組中下標為17的地方,頁面0再次被訪問到是數(shù)組下標為4的地方，頁面1再次被訪問的是數(shù)組中下標為13,所以頁面7是未來最久才被訪問的頁面，所以將頁面7置換出去，將頁面2調(diào)入內(nèi)存中。

具體算法：
每個頁面都有兩個屬性，一個是頁面號id，一個是時間參數(shù)count（此屬性在LRU中才會用到）

//pageId 要調(diào)入內(nèi)存的頁面號
//currentPoint 記錄當前將要調(diào)入內(nèi)存中頁面所在頁面隊列中的下標號
void OPT::replace(int pageId, int currentPoint)
{
    //cur為內(nèi)存塊下標,searchCounter紀錄是否內(nèi)存塊搜索完畢
    //循環(huán)爆出最長為使用的頁面
    int max = 0, perCount, outPageId = -1, cur = 0;
    int search_count[PRO_MEMORY];

    for (int i = 0; i < PRO_MEMORY; i++)
    {
    //比如，從頁面2后面的頁面開始掃描記錄頁面7、0、1再次被訪問的數(shù)組的下標號
        for (int j = currentPoint + 1; j < length; j++)
        {
            if (pages_OPT[i].getId() == usePageNumList_OPT[j])
            {
                search_count[i] = j;
                break;
            }
        }
        if (search_count[i] == 0)
        {
            search_count[i] = length;
        }
    }
    //以上面內(nèi)存中存在的是頁面7、0、1為例。尋找頁面7、0、1再次被訪問的下標號最大的    //哪個頁面
    for (int k = 0; k < PRO_MEMORY; ++k)
    {
        perCount = search_count[k];
        if (max < perCount)
        {
            max = perCount;
            cur = k;
        }
    }

    outPageId = pages_OPT[cur].getId();

    pages_OPT[cur].setId(pageId);
    cout << "頁號ID：" << pageId << "正在放入內(nèi)存，頁號ID：" << outPageId << "被替換出去" << endl;
    ofs_OPT << "頁號ID：" << pageId << "正在放入內(nèi)存，頁號ID：" << outPageId << "被替換出去\n";
}

運行結(jié)果截圖：

源代碼工程下載(包含F(xiàn)IFO和LRU)