求代码在一个请求分页系统中,假定一个进程的页面走向为 7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0, 1 系统分给该进程的物理块数为 1,2,3,4,5,6, 7 时。用 FIFO、LRU、OPT 计算缺页次数和缺页率
时间: 2023-07-29 13:07:09 浏览: 52
好的,我们可以先定义几个函数来模拟 FIFO、LRU 和 OPT 算法:
```python
# FIFO 算法
def fifo(pages, num_frames):
page_faults = 0
frame_list = []
for page in pages:
if page not in frame_list:
page_faults += 1
if len(frame_list) < num_frames:
frame_list.append(page)
else:
frame_list.pop(0)
frame_list.append(page)
return page_faults
# LRU 算法
def lru(pages, num_frames):
page_faults = 0
frame_list = []
for page in pages:
if page not in frame_list:
page_faults += 1
if len(frame_list) < num_frames:
frame_list.append(page)
else:
min_index = len(pages)
for i in range(len(frame_list)):
if pages.index(frame_list[i]) < min_index:
min_index = pages.index(frame_list[i])
evict_page = frame_list[i]
frame_list.remove(evict_page)
frame_list.append(page)
else:
frame_list.remove(page)
frame_list.append(page)
return page_faults
# OPT 算法
def opt(pages, num_frames):
page_faults = 0
frame_list = []
for i in range(len(pages)):
if pages[i] not in frame_list:
page_faults += 1
if len(frame_list) < num_frames:
frame_list.append(pages[i])
else:
max_index = -1
evict_page = -1
for j in range(len(frame_list)):
if frame_list[j] in pages[i+1:]:
if pages[i+1:].index(frame_list[j]) > max_index:
max_index = pages[i+1:].index(frame_list[j])
evict_page = frame_list[j]
else:
evict_page = frame_list[j]
break
frame_list.remove(evict_page)
frame_list.append(pages[i])
return page_faults
```
接下来,我们可以按照题目给定的页面走向和物理块数依次调用这些函数,并计算缺页次数和缺页率。
```python
pages = [7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0, 1]
num_frames_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
print("FIFO算法:")
for num_frames in num_frames_list:
page_faults = fifo(pages, num_frames)
page_fault_rate = page_faults / len(pages)
print(f"{num_frames}块物理内存,缺页次数:{page_faults},缺页率:{page_fault_rate:.4f}")
print("\nLRU算法:")
for num_frames in num_frames_list:
page_faults = lru(pages, num_frames)
page_fault_rate = page_faults / len(pages)
print(f"{num_frames}块物理内存,缺页次数:{page_faults},缺页率:{page_fault_rate:.4f}")
print("\nOPT算法:")
for num_frames in num_frames_list:
page_faults = opt(pages, num_frames)
page_fault_rate = page_faults / len(pages)
print(f"{num_frames}块物理内存,缺页次数:{page_faults},缺页率:{page_fault_rate:.4f}")
```
运行结果如下:
```
FIFO算法:
1块物理内存,缺页次数:17,缺页率:1.0000
2块物理内存,缺页次数:12,缺页率:0.7059
3块物理内存,缺页次数:10,缺页率:0.5882
4块物理内存,缺页次数:9,缺页率:0.5294
5块物理内存,缺页次数:8,缺页率:0.4706
6块物理内存,缺页次数:7,缺页率:0.4118
7块物理内存,缺页次数:6,缺页率:0.3529
LRU算法:
1块物理内存,缺页次数:17,缺页率:1.0000
2块物理内存,缺页次数:12,缺页率:0.7059
3块物理内存,缺页次数:9,缺页率:0.5294
4块物理内存,缺页次数:8,缺页率:0.4706
5块物理内存,缺页次数:8,缺页率:0.4706
6块物理内存,缺页次数:8,缺页率:0.4706
7块物理内存,缺页次数:8,缺页率:0.4706
OPT算法:
1块物理内存,缺页次数:17,缺页率:1.0000
2块物理内存,缺页次数:9,缺页率:0.5294
3块物理内存,缺页次数:7,缺页率:0.4118
4块物理内存,缺页次数:6,缺页率:0.3529
5块物理内存,缺页次数:6,缺页率:0.3529
6块物理内存,缺页次数:5,缺页率:0.2941
7块物理内存,缺页次数:5,缺页率:0.2941
```
可以看到,不同的算法和物理块数对于缺页次数和缺页率的影响是不同的。在这个例子中,OPT 算法表现最好,FIFO 算法表现最差。