页面置换算法模拟实验

页面置换算法是操作系统中用于管理内存的一种算法。它的主要目的是在有限的物理内存中，尽可能多地运行进程。页面置换算法通过将内存中不常用的页面移出物理内存，以便为新的页面腾出空间。下面是一个页面置换算法模拟实验的例子：

# 定义一个函数，模拟页面置换算法
def page_replacement_algorithm(pages, capacity):
    # 初始化一个空的物理内存列表
    memory = []
    # 初始化一个计数器，用于记录页面置换次数
    page_faults = 0
    # 遍历所有页面
    for page in pages:
        # 如果页面已经在物理内存中，跳过本次循环
        if page in memory:
            continue
        # 如果物理内存未满，将页面添加到物理内存中
        if len(memory) < capacity:
            memory.append(page)
        # 如果物理内存已满，使用页面置换算法将页面替换出去
        else:
            # 初始化一个空的字典，用于记录每个页面最后一次出现的位置
            last_occurrence = {}
            # 遍历物理内存中的所有页面，记录它们最后一次出现的位置
            for i, p in enumerate(memory):
                if p not in last_occurrence:
                    last_occurrence[p] = i
            # 找到最久未使用的页面，将其替换出去
            page_to_replace = min(last_occurrence, key=last_occurrence.get)
            memory[memory.index(page_to_replace)] = page
            # 增加页面置换次数
            page_faults += 1
    # 返回页面置换次数
    return page_faults

# 测试页面置换算法模拟实验
pages = [7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2]
capacity = 4
page_faults = page_replacement_algorithm(pages, capacity)
print("页面置换次数：", page_faults)

上述代码中，我们定义了一个名为`page_replacement_algorithm`的函数，它接受两个参数：`pages`表示所有页面的列表，`capacity`表示物理内存的容量。函数的返回值是页面置换的次数。在函数内部，我们首先初始化一个空的物理内存列表`memory`和一个计数器`page_faults`，然后遍历所有页面。如果页面已经在物理内存中，我们就跳过本次循环；如果物理内存未满，我们就将页面添加到物理内存中；如果物理内存已满，我们就使用页面置换算法将页面替换出去。在本例中，我们使用了最久未使用算法（LRU）来进行页面置换。最后，我们返回页面置换的次数。