最佳页面置换算法实现
时间: 2024-02-27 11:59:26 浏览: 16
最佳页面置换算法(Optimal Page Replacement Algorithm)是一种理论上最优的页面置换算法,它的思想是选择将最长时间内不再使用的页面进行淘汰。具体实现步骤如下:
1. 读入一串页面序列,并初始化一个空闲页帧表;
2. 对于每个页面请求,查看该页面是否在空闲页帧表中;
3. 如果该页面在空闲页帧表中,直接处理下一个页面请求;
4. 如果该页面不在空闲页帧表中,需要进行页面置换;
5. 从当前时刻开始,扫描一遍后续的页面请求序列,找到最长时间内不再使用的页面;
6. 将该页面从空闲页帧表中淘汰,并将新页面加入到空闲页帧表中;
7. 处理下一个页面请求。
下面是最佳页面置换算法的实现示例代码:
```python
def optimal_page_replacement(pages, num_frames):
# 初始化空闲页帧表
frames = [-1] * num_frames
# 初始化计数器,记录每个页面最近一次使用的时间
counter = [float('inf')] * num_frames
page_faults = 0
# 处理每个页面请求
for i in range(len(pages)):
# 如果该页面在空闲页帧表中,直接处理下一个页面请求
if pages[i] in frames:
counter[frames.index(pages[i])] = i
continue
# 如果空闲页帧表还有空余页帧,直接将页面加入空闲页帧表中
if -1 in frames:
idx = frames.index(-1)
frames[idx] = pages[i]
counter[idx] = i
page_faults += 1
continue
# 进行页面置换
max_time = -1
replace_idx = -1
for j in range(num_frames):
if counter[j] > max_time:
max_time = counter[j]
replace_idx = j
frames[replace_idx] = pages[i]
counter[replace_idx] = i
page_faults += 1
return page_faults
```
其中,pages为页面序列,num_frames为空闲页帧数,返回值为发生的页面缺页次数。