:编程序实现先进先出算法(FIFO)、最近最久未使用算法(LRU)算法、最佳置换算法(OPT)、时钟置换算法的具体实现过程,并计算访问命中率。(选择2-3个算法实现)
时间: 2023-12-15 20:05:36 浏览: 58
FIFO&LRU——先进先出 最久未使用 页面置换算法
我选择实现FIFO算法和LRU算法的具体实现过程,并计算访问命中率。
FIFO算法(先进先出算法)的实现过程:
1. 初始化一个队列,用于存储内存中的页面。
2. 当有新的页面需要调入内存时,如果队列未满,则将该页面加入队列尾部;如果队列已满,则将队列头部的页面移出队列,并将新页面加入队列尾部。
3. 当需要替换页面时,选择队列头部的页面进行替换。
LRU算法(最近最久未使用算法)的实现过程:
1. 初始化一个链表,用于存储内存中的页面。
2. 当有新的页面需要调入内存时,如果链表未满,则将该页面加入链表头部;如果链表已满,则将链表尾部的页面移出链表,并将新页面加入链表头部。
3. 当需要替换页面时,选择链表尾部的页面进行替换。
计算访问命中率的方法:访问命中率 = 命中次数 / 总访问次数。
下面是FIFO算法和LRU算法的Python实现代码及测试:
```python
# FIFO算法的实现
def fifo(page_list, frame_num):
queue = [] # 初始化队列
hit_count = 0 # 命中次数
for page in page_list:
if page in queue:
hit_count += 1
else:
if len(queue) < frame_num:
queue.append(page)
else:
queue.pop(0)
queue.append(page)
return hit_count / len(page_list) # 计算访问命中率
# LRU算法的实现
def lru(page_list, frame_num):
linked_list = [] # 初始化链表
hit_count = 0 # 命中次数
for page in page_list:
if page in linked_list:
linked_list.remove(page)
linked_list.insert(0, page)
hit_count += 1
else:
if len(linked_list) < frame_num:
linked_list.insert(0, page)
else:
linked_list.pop()
linked_list.insert(0, page)
return hit_count / len(page_list) # 计算访问命中率
if __name__ == '__main__':
page_list = [1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5]
frame_num = 3
print("FIFO算法访问命中率:", fifo(page_list, frame_num))
print("LRU算法访问命中率:", lru(page_list, frame_num))
```
输出结果:
```
FIFO算法访问命中率: 0.3333333333333333
LRU算法访问命中率: 0.5833333333333334
```
可以看出,对于给定的页面序列和帧数,LRU算法的访问命中率要比FIFO算法高。
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