编写一段程序,实现最佳置换算法,求缺页次数、缺页率
时间: 2024-06-09 17:07:03 浏览: 92
最佳置换算法(Optimal Page Replacement Algorithm)是一种理论上的页面置换算法,它总是选择未来最长时间不使用的页面进行替换。这种算法的缺页次数是理论上的最小值,但是实现起来比较困难,需要预测未来的页面访问情况。
下面是一个简单的程序实现最佳置换算法,并计算缺页次数和缺页率:
```python
import random
# 页面访问序列
page_refs = [random.randint(1, 10) for _ in range(20)]
# 物理内存大小
mem_size = 3
# 初始页面表
page_table = [-1] * mem_size
# 缺页次数
page_faults = 0
# 遍历页面访问序列
for page in page_refs:
# 如果页面不在物理内存中,则发生缺页中断
if page not in page_table:
page_faults += 1
# 如果物理内存未满,则将页面插入到空闲位置
if -1 in page_table:
index = page_table.index(-1)
page_table[index] = page
# 如果物理内存已满,则选择未来最长时间不使用的页面进行替换
else:
future_refs = [page_refs[i+1:] for i, p in enumerate(page_refs) if p == page]
if future_refs:
future_refs = future_refs[0]
farthest_index = max([page_table.index(p) for p in page_table if p in future_refs])
page_table[farthest_index] = page
print("缺页次数:", page_faults)
print("缺页率:", page_faults / len(page_refs))
```
在这个程序中,我们生成了一个长度为20的页面访问序列,物理内存大小为3。然后我们使用一个长度为3的page_table列表来模拟物理内存,初始时所有位置都是空闲的,用-1表示。然后我们遍历页面访问序列,如果页面不在物理内存中,则发生缺页中断。如果物理内存未满,则将页面插入到空闲位置。如果物理内存已满,则选择未来最长时间不使用的页面进行替换。未来最长时间不使用的页面即是在页面访问序列中最晚出现的,因为最晚出现的页面未来的使用时间最长。最后我们输出缺页次数和缺页率。
注意,这里的页面访问序列和物理内存大小都是随机生成的,每次运行结果可能不同。
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