計算機作業系統之期末考試複習 頁面置換

2021-10-14 16:33:47 字數 1906 閱讀 3867

最佳置換演算法:所選擇的被淘汰頁面將是以後永不使用的,或許是在最長(未來)時間內不再被訪問的頁面。【無法實現】

先進先出(fifo)頁面置換演算法:演算法總是淘汰最先進入記憶體的頁面,即選擇在記憶體中駐留時間最久的頁面予以淘汰。

最近最久未使用(lru)頁面置換演算法:根據頁面調入記憶體後的使用情況做出決策的。【棧頂始終是最新被訪問頁面的編號,而棧底則是最近最久未使用頁面的頁面號】

最少使用(lfu)置換演算法:該置換演算法選擇在最近時期使用最少的頁面作為淘汰頁。

在一採取區域性置換策略的請求分頁系統中,分配給某個作業的記憶體塊數為4,其中存放的四個頁面的情況如下表所示:

表中的所有數字均為十進位制數,所有時間都是從程序開始執行時,從0開始計數的時鐘數。請問,如果系統採用下列置換演算法,將選擇哪一頁進行換出?(1)fifo演算法;(2)lru演算法;(3)改進的clock演算法。

題解;

分析:fifo演算法即先進先出演算法,它選擇最先裝入記憶體的頁面進行換出;lru演算法即最近最久未用置換演算法,它選擇最近最長時間沒被使用的頁面進行換出;改進的clock演算法是一種常用的lru近似演算法,它優先選擇訪問位和修改位均為0的頁面進行換出。

(1)最先進去的頁面為:物理塊為3的3浩頁

(2)最近最久未使用的頁面為:物理塊為0的2號頁

(3)訪問位和修改位都為0的頁面:物理塊為2的0號頁

在乙個請求分頁系統中,假如乙個作業的頁面走向為:4, 3, 2, 1, 4, 3, 5, 4, 3, 2, 1, 5,目前它還沒有任何頁裝入記憶體,當分配給該作業的物理塊數目m分別為3和4時,請分別計算採用lru和fifo頁面置換演算法時,訪問過程中所發生的缺頁次數和缺頁率,並比較所得的結果。

分析:如果所訪問的頁還沒裝入記憶體,便將發生一次缺頁中斷,訪問過程中發生缺頁中斷的次數就是缺頁次數,而缺頁的次數除以總的訪問次數,就是缺頁率。

m=3時:lur

某頁式虛擬儲存管理系統中,頁面大小為1k位元組,一程序分配到的記憶體塊數為3,並按下列位址順序引用記憶體單元:3635,3632,1140,3584,2892,3640,0040,2148,1700,2145,3209,0000,1102,1100。如果上述數字均為十進位制數,而記憶體中尚未裝入任何頁,請:

(1)給出使用lru演算法時的缺頁次數,並與使用fifo演算法時的情況進行比較;

(2)用流程圖的方式解釋位址變換的過程(中斷處理流程細節可略)。

(1)根據題意,分配給作業的記憶體塊數為3,而頁面的引用次序為3、3、1、3、2、3、0、2、1、2、3、0、1、1。因此,可以計算出,採用lru演算法時,缺頁次數為8;採用fifo演算法時,缺頁次數為6.

lru演算法用最近的過去作為**最近的將來的依據,因為程式執行的區域性性規律,一般有較好的效能,但實現時,要記錄最近在記憶體的每個頁面的使用情況,比fifo演算法困難,其開銷也大。有時,因頁面的過去和未來的走向之間並無必然的聯絡,如上面,lru演算法的效能就沒想象中那麼好。

(2)位址變換的流程圖如下

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