clock页面置换算法python实现

下面是一个简单的时钟页面置换算法的 Python 实现：

class Page:
    def __init__(self, page_id):
        self.page_id = page_id
        self.referenced = False
        self.dirty = False

class Clock:
    def __init__(self, frame_count):
        self.frame_count = frame_count
        self.frames = [None] * frame_count
        self.hand = 0

    def page_fault(self, page_id):
        page = Page(page_id)
        while True:
            frame = self.frames[self.hand]
            if frame is None:
                self.frames[self.hand] = page
                self.hand = (self.hand + 1) % self.frame_count
                return True
            elif frame.referenced:
                frame.referenced = False
                self.hand = (self.hand + 1) % self.frame_count
            else:
                if frame.dirty:
                    # write page back to disk
                    frame.dirty = False
                self.frames[self.hand] = page
                self.hand = (self.hand + 1) % self.frame_count
                return True

    def access_page(self, page_id, write=False):
        for frame in self.frames:
            if frame is not None and frame.page_id == page_id:
                frame.referenced = True
                if write:
                    frame.dirty = True
                return True
        return self.page_fault(page_id)

使用示例：

clock = Clock(3)
clock.access_page(1)  # page fault
clock.access_page(2)  # page fault
clock.access_page(3)  # page fault
clock.access_page(1)  # hit
clock.access_page(4)  # page fault
clock.access_page(2, write=True)  # hit, mark as dirty
clock.access_page(3)  # hit

该实现中，`Page` 类表示页面，有页面 ID、是否被引用（`referenced`）和是否被修改（`dirty`）三个属性。`Clock` 类表示时钟页面置换算法，有帧数（`frame_count`）、帧数组（`frames`）和手指位置（`hand`）三个属性。`page_fault` 方法模拟缺页中断，返回值表示是否发生了缺页中断；`access_page` 方法模拟访问页面，返回值表示是否命中。在访问页面时，如果页面已经在某个帧中，将其标记为被引用（如果是写操作，还要标记为被修改）；否则，执行页面置换操作，将新页面放到手指位置，如果原帧被修改过，需要将其写回磁盘。