(1)通过随机数产生一个指令序列,共320条指令。 (2)将指令序列转换成页面序列。 ①页面大小为1KB; ②用户内存容量为4~32页; ③用户虚存容量为32KB。 ④在用户虚存中,按每页存放10条指令排列虚存地址,即320条指令存在32个页面中。
时间: 2024-02-27 12:57:58 浏览: 110
好的,我了解了。这个模拟可以使用Python来实现。首先,我们需要生成随机数来产生一个指令序列。可以使用Python内置的`random`库来实现。具体代码如下:
```python
import random
instructions = [random.randint(0, 255) for _ in range(320)]
```
这里我们生成了320个随机整数作为指令序列。接下来,我们需要将指令序列转换成页面序列。根据题目要求,每页大小为1KB,即1024字节,每页存放10条指令,即每条指令占用102.4字节。因此,我们可以将每个页面看作一个大小为1024的数组,其中存放了10条指令。具体代码如下:
```python
PAGE_SIZE = 1024
INSTRUCTION_SIZE = 102.4
num_pages = random.randint(4, 32)
num_instructions_per_page = int(PAGE_SIZE / INSTRUCTION_SIZE)
page_table = [[] for _ in range(num_pages)]
for i, instruction in enumerate(instructions):
page_index = i // num_instructions_per_page
page_table[page_index].append(instruction)
```
这里我们先随机生成用户内存容量,即页面数,然后根据每页大小和每条指令大小计算出每页可以存放多少条指令,然后遍历指令序列,根据指令在指令序列中的位置计算出它所属的页面,并将指令添加到该页面的指令列表中。
最后,我们需要实现页面置换算法。根据题目要求,用户虚存容量为32KB,即32个页面,我们可以使用FIFO算法来实现页面置换。具体代码如下:
```python
num_pages_in_virt_mem = 32
frame_queue = []
num_page_faults = 0
for instruction in instructions:
page_index = instruction // num_instructions_per_page
if page_index in frame_queue:
continue
if len(frame_queue) < num_pages_in_virt_mem:
frame_queue.append(page_index)
else:
frame_to_replace = frame_queue.pop(0)
frame_queue.append(page_index)
num_page_faults += 1
print(f"Page fault: replace page {frame_to_replace} with page {page_index}")
print(f"Total number of page faults: {num_page_faults}")
```
这里我们先定义了用户虚存容量为32个页面,然后使用一个队列来模拟内存中的页面帧。每次访问指令时,我们根据指令所属的页面判断它是否已经在内存中,如果在内存中就不需要进行页面置换。如果不在内存中,我们先判断内存是否已满,如果未满就将该页面添加到队列尾部。如果内存已满,我们就从队列头部取出一个页面帧,并将新页面添加到队列尾部,同时将页面置换次数加1。
最后我们可以输出页面置换次数,以及每次置换时替换的页面编号和新页面编号。
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