为了模拟这个页面引用串并计算缺页中断、页面置换次数和缺页率,我们可以使用以下Python代码,并假设系统使用的是FIFO(先进先出)页面置换算法来管理这4个内存块。
# 页面引用串
page_reference_string = "321032432104"
# 内存块初始为空
memory_frames = [None, None, None, None]
# 用于记录缺页中断和页面置换的次数
page_faults = 0
page_replacements = 0
# 模拟页面引用过程
current = -1 # 当前页面号索引
for page in page_reference_string:
if page not in memory_frames: # 检查当前页面是否不在内存块中
page_faults += 1 # 发生缺页中断
if None not in memory_frames: # 如果内存块满了
page_replacements += 1 # 发生页面置换
# FIFO算法:替换掉最老的内存块
current = (current + 1) % 4
memory_frames[current] = int(page)
else: # 内存块没满,直接放入新的页面
for index, frame in enumerate(memory_frames):
if frame is None:
memory_frames[index] = int(page)
break
else: # 当前页面已经在内存块中
memory_frames.sort() # 确保排序,以便找到最老的页面
current = memory_frames.index(int(page)) # 更新当前页面号在内存块中的位置
# 计算缺页率
page_fault_ratio = page_faults / len(page_reference_string)
print("缺页中断发生次数:", page_faults)
print("页面置换发生次数:", page_replacements)
print("缺页率:", page_fault_ratio)
这段代码按照FIFO页面置换算法进行模拟,当发生缺页时更新page_faults
计数,当需要置换内存时更新page_replacements
计数,最后计算缺页率。请注意,实际页面置换的时间点可能取决于所使用的置换算法。这里简单地使用FIFO算法作为说明。在真实场景下,不同的页面置换算法(如LRU、FIFO等)可能导致不同的缺页和置换次数。