//文件FIFOLRU.cpp
#include"FIFOLRU.h"
#include<iomanip.h>      //為下面調用setw()函數作聲明

void StoreM::Input1()
{ ap1=1;      //標志著有輸入頁框數
  cout<<endl<<"請輸入作業的頁框數：";
  cin>>N;
  page=new Pro[N];
}

void StoreM::Input2()
{ ap2=1;    //標志著有輸入頁面走向
  cout<<endl<<"請輸入該作業的頁面走向的總個數：";
  do
  { cin>>m;
    if(m>M)     //已經定義了最大，所以不能超過最大的頁號數
	  cout<<endl<<"總頁面數太多，請重試!"<<endl;
	else
	  break;
  }while(1);
  cout<<endl<<"請輸入此作業的頁面走向：";
  for(int i=0;i<m;i++)
  { cin>>P[i].content; 
    P[i].time=0;     //令其對應的頁面號在內存中的時間為0
  }
}

void StoreM::BlockClear()    //逐個的初始化頁面的基本情況
{ for(int i=0;i<N;i++)
  { page[i].content=-1;
    page[i].time=0;
  }
}

void StoreM::Display(int a,int b)    //顯示被置換和被修改的頁面
{ for(int i=0;i<N;i++)
    cout<<setw(3)<<page[i].content<<"  ";
  if(a!=-1)
	cout<<"   "<<b<<" 置換出上一個的 "<<a;
  cout<<endl;
}

int StoreM::Search(int e)
{ for(int i=0;i<N;i++)       //逐個從頁面中查找是否與傳值下來的頁號相匹配
    if(e==page[i].content)
	  return i;       //找到了就返回其下標
   return -1;         //沒找到就返回-1
}

int StoreM::Max()    //在頁面中查找離現在時間最長的頁面
{ int e=page[0].time;
  for(int i=0;i<N;i++)   //逐個在頁面中找在頁面的時間最長
	if(e<page[i].time)
	  e=page[i].time;
  for(i=0;i<N;i++)     //如果有就返回其下標
	if(e==page[i].time)
	  return i;
  return -1;          //沒有就返回-1
}

void StoreM::FIFO()
{ int i=0,t=0,ne;     //i是作輸入的頁號的下標，t作頁面的下標，ne用來儲存沒有置換前的頁面的頁號
  float count=0;       //計量總的缺業個數，初值為0
  if(ap1==1&&ap2==1)    //表示有輸入頁框數和頁面走向
  { cout<<endl<<"以下是FIFO(先進先出)算法頁面置換情況及被修改的信息!"<<endl;
    while(i<m)    //在P中逐個遍歷所有的頁號
	{ if(Search(P[i].content)>=0)
        i++;
      else
	  { if(t==N)   t=0;    //t到了末尾就令它到首位
	    else
		{ count++;     //表示有缺業情況計量就加1
	      ne=page[t].content;    //儲存置換前的頁面的頁號
		  page[t].content=P[i].content;     //置換相應的頁號
	      Display(ne,P[i].content);     //顯示相關信息
		  t++;     //下標移向下一個
		}
	  }
	}
    cout<<endl<<"缺業次數為："<<count<<"   缺業率為："<<count/m<<endl<<endl;
  }
  else      //沒有輸入頁框數和頁面走向就提示沒有輸入相關信息
	cout<<endl<<"!!!想查詢FIFO頁面置換算法，請先確定頁框數及頁面走向都輸入了!!!"<<endl<<endl;
}

void StoreM::LRU()
{ int t,ne;     //t用來接收在頁面中查找是否有相同的頁號的返回值，ne用來儲存沒有置換前的頁面的頁號
  float count=0;  //計量總的缺業個數，初值為0
  if(ap1==1&&ap2==1)    //表示有輸入頁框數和頁面走向
  { cout<<endl<<"以下是LRU(最近最久未使用)算法頁面置換情況及被修改的信息!"<<endl;
    for(int i=0;i<m;i++)   //在P中逐個遍歷所有的頁號
	{ t=Search(P[i].content);
      if(t>=0)   //找到了就令其在內存中的時間為0
	    page[t].time=0;
	  else
	  { count++;   //表示有缺業情況計量就加1
	    t=Max();   //在頁面中找離現在時間最久的頁號下標
	    ne=page[t].content;    //儲存置換前的頁面的頁號
	    page[t].content=P[i].content;  //置換相應的頁號 
		Display(ne,P[i].content);   //顯示相關信息 
	    page[t].time=0;    //用完了就令對應在內存的時間為0
	  }
	  for(int j=0;j<t;j++)    //不是離現在時間最久的頁號對應的時間就相應的加1
	    page[j].time++;
	  for(j=t+1;j<N;j++)
	    page[j].time++;
	}
    cout<<endl<<"缺業次數為："<<count<<"   缺業率為："<<count/m<<endl<<endl;
  }
  else     //沒有輸入頁框數和頁面走向就提示沒有輸入相關信息
	cout<<endl<<"!!!想查詢LRU頁面置換算法，請先確定頁框數及頁面走向都輸入了!!!"<<endl<<endl;
}