opt, lru, fifo, lfu等页面置换算法的python实现

页面置换算法（opt, lru, fifo, lfu) python

（1） 通过计算不同算法的命中率比较算法的优劣。同时也考虑了用户内存容量对命中率的影响。
页面失效次数为每次访问相应指令时，该指令所对应的页不在内存中的次数。
在本实验中，假定页面大小为1k，用户虚存容量为32k，用户内存容量为4页到32页。
（2） produce_addstream通过随机数产生一个指令序列，共320条指令。
A、 指令的地址按下述原则生成：
1） 50%的指令是顺序执行的
2） 25%的指令是均匀分布在前地址部分
3） 25%的指令是均匀分布在后地址部分
B、 具体的实施方法是：
1） 在[0，319]的指令地址之间随机选取一起点m；
2） 顺序执行一条指令，即执行地址为m+1的指令；
3） 在前地址[0，m+1]中随机选取一条指令并执行，该指令的地址为m’；
4） 顺序执行一条指令，地址为m’+1的指令
5） 在后地址[m’+2，319]中随机选取一条指令并执行；
6） 重复上述步骤1）~5），直到执行320次指令
C、 将指令序列变换称为页地址流
在用户虚存中，按每k存放10条指令排列虚存地址，即320条指令在虚存中的存放方式为：
第0条~第9条指令为第0页（对应虚存地址为[0，9]）；
第10条~第19条指令为第1页（对应虚存地址为[10，19]）；
。。。。。。
第310条~第319条指令为第31页（对应虚存地址为[310，319]）；
按以上方式，用户指令可组成32页。
（3） 计算并输出下述算法在不同内存容量下的命中率。
1） 最佳置换算法（OPT）；
2） 先进先出算法（FIFO）；
3） 最近最久未使用页面置换（LRU）；
4） 最少使用页面淘汰算法(LFU）

代码如下

"""
 存储管理
"""
import random

random.seed(2019)
stream = []  # 页面走向
Len = 320  #


def produce_addstream():
    """
    1）	50%的指令是顺序执行的
    2）	25%的指令是均匀分布在前地址部分
    3）	25%的指令是均匀分布在后地址部分
    :return:
    """
    ret = []
    count = 320
    while count > 0:
        count -= 4
        m = random.randint(0, 319)
        pre = random.randint(0, m + 1)
        next = random.randint(pre + 2, 319)
        ret.extend([m + 1, pre, pre + 1, next])
        print(m + 1, pre, pre + 1, next)
    print("地址流", ret)
    return [(i - 1) // 10 for i in ret]


def fifo(seq):
    ps =