模拟请求页式虚存管理系统的页面置换算法FIFO或LRU; 2.为该进程分配不同的实页数,比较两种算法的稳定性 代码
时间: 2023-12-24 15:03:12 浏览: 104
好的,以下是一个简单的Python代码示例,模拟了FIFO算法和LRU算法的页面置换过程,并比较了不同实页数下两种算法的稳定性:
```python
import random
# 定义虚拟内存大小和页面大小
PAGE_NUM = 100
PAGE_SIZE = 4
# 定义实际内存大小和页面数
MEMORY_SIZE = 16
FRAME_NUM = MEMORY_SIZE // PAGE_SIZE
# 定义页面访问序列
page_list = [random.randint(0, PAGE_NUM - 1) for i in range(1000)]
# 定义FIFO算法
def fifo(page_list, frame_num):
# 初始化虚拟内存和内存页框
page_table = [-1] * PAGE_NUM
frame_list = [-1] * frame_num
frame_head = 0
# 初始化缺页数和访问数
page_fault = 0
page_access = 0
# 遍历页面访问序列
for page in page_list:
# 如果页面已在内存中,直接访问
if page_table[page] != -1:
page_access += 1
# 如果页面不在内存中,缺页数加一,将页面加入内存
else:
page_fault += 1
# 如果内存页框未满,将页面加入队尾
if frame_head < frame_num:
frame_list[frame_head] = page
page_table[page] = frame_head
frame_head += 1
# 如果内存页框已满,将队头页面替换出去,加入队尾
else:
frame_tail = frame_head % frame_num
page_table[frame_list[frame_tail]] = -1
frame_list[frame_tail] = page
page_table[page] = frame_tail
frame_head += 1
# 打印当前内存页框和虚拟内存的状态
print("Frame List:", frame_list)
print("Page Table:", page_table)
# 计算并返回缺页率和命中率
page_fault_rate = page_fault / page_access
page_hit_rate = 1 - page_fault_rate
return (page_fault_rate, page_hit_rate)
# 定义LRU算法
def lru(page_list, frame_num):
# 初始化虚拟内存和内存页框
page_table = [-1] * PAGE_NUM
frame_list = [-1] * frame_num
# 初始化缺页数和访问数
page_fault = 0
page_access = 0
# 遍历页面访问序列
for page in page_list:
# 如果页面已在内存中,直接访问,将页面移到队尾
if page_table[page] != -1:
page_access += 1
frame_list.remove(page)
frame_list.append(page)
# 如果页面不在内存中,缺页数加一,将页面加入内存
else:
page_fault += 1
# 如果内存页框未满,将页面加入队尾
if len(frame_list) < frame_num:
frame_list.append(page)
page_table[page] = len(frame_list) - 1
# 如果内存页框已满,将队头页面替换出去,加入队尾
else:
victim_page = frame_list.pop(0)
page_table[victim_page] = -1
frame_list.append(page)
page_table[page] = len(frame_list) - 1
# 打印当前内存页框和虚拟内存的状态
print("Frame List:", frame_list)
print("Page Table:", page_table)
# 计算并返回缺页率和命中率
page_fault_rate = page_fault / page_access
page_hit_rate = 1 - page_fault_rate
return (page_fault_rate, page_hit_rate)
# 测试FIFO算法和LRU算法的表现
print("FIFO Algorithm:")
for frame_num in [4, 8, 12, 16]:
print("Frame Num:", frame_num)
fault_rate, hit_rate = fifo(page_list, frame_num)
print("Fault Rate:", fault_rate)
print("Hit Rate:", hit_rate)
print("LRU Algorithm:")
for frame_num in [4, 8, 12, 16]:
print("Frame Num:", frame_num)
fault_rate, hit_rate = lru(page_list, frame_num)
print("Fault Rate:", fault_rate)
print("Hit Rate:", hit_rate)
```
这段代码实现了一个简单的虚拟内存管理系统,包括FIFO算法和LRU算法的页面置换过程。在测试中,我们分别比较不同实页数下两种算法的表现,输出缺页率和命中率。
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