FIFO、LRU、OPT页面调度算法及例子 -电脑资料

电脑资料 时间:2019-01-01 我要投稿
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    网上很多介绍3种页面置换算法的例子和过程是不正确的, 本文根据《操作系统概念》第七版对三种算法做介绍,并给出正确的例子以验证算法,

FIFO、LRU、OPT页面调度算法及例子

    一、FIFO先进先出页面置换算法,创建一个FIFO队列来管理内存中的所有页。在计算缺页率的时候最好把每一次页面调度的队列写出来,这样不容易出错。

    下面举例说明:

    假设页帧为3,引用串为:7,0,1,2,0,3,0,4,2

    页面走向:7,0,1,2,0,3,0,4,2,

    -----------------------------------------------

    物理页: 7,7,7,2,2,2,2,4,4,

    0,0,0,0,3,3,3,2,

    1,1,1,1,0,0,0,

    FIFO队列:7, 7,7,0,0,1,2,3,0,

    0,0,1,1,2,3,0,4,

    1,2,2,3,0,4,2,

    首先7,0,1页面依次进入页帧,队列变为7,0,1,下一个引用2要调入,则队列头部的7出队,队列变为0,1,2,物理页内将7换成2,下一个引用0调入,已经存在页帧中,队列不变,下一个3调入,队列头的0出队,3入队列尾,队列变为1,2,3,页帧将0变为3。后面同理依次进行。

    二、LRU是Least Recently Used 近期最少使用算法 ( 待更新 )

    三、OPT是最佳页面替换算法(待更新)

    下面举一些例子及答案,可根据上述算法验证调度算法的正确性。

    1、在一个请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为:1,2,3,6,4,7,3,2,1,4,7,5,6,5,2,1。当分配给该作业的物理块数为4时,分别采用最佳置换算法、LRU和FIFO页面置换算法,计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。

    答:最佳置换算法的情况如下表

    页面走向

    1

    2

    3

    6

    4

    7

    3

    2

    1

    4

    7

    5

    6

    5

    2

    1

    物理页0

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    物理页1

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    物理页2

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    4

    4

    5

    5

    5

    5

    5

    物理页3

    6

    4

    7

    7

    7

    7

    7

    7

    7

    6

    6

    6

    6

    缺页否

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    N

    N

    N

    Y

    N

    Y

    Y

    N

    N

    N

    缺页次数为9,缺页率为9/16

    LRU算法的情况如下表:

    页面走向

    1

    2

    3

    6

    4

    7

    3

    2

    1

    4

    7

    5

    6

    5

    2

    1

    物理页0

    1

    1

    1

    1

    4

    4

    4

    4

    1

    1

    1

    1

    6

    6

    6

    6

    物理页1

    2

    2

    2

    2

    7

    7

    7

    7

    4

    4

    4

    4

    4

    2

    2

    物理页2

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    7

    7

    7

    7

    7

    1

    物理页3

    6

    6

    6

    6

    2

    2

    2

    2

    5

    5

    5

    5

    5

    缺页否

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    N

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    N

    Y

    Y

    缺页次数为14,缺页率为14/16

    FIFO算法的情况如下表:

    页面走向

    1

    2

    3

    6

    4

    7

    3

    2

    1

    4

    7

    5

    6

    5

    2

    1

    物理页0

    1

    1

    1

    1

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    5

    5

    5

    5

    5

    物理页1

    2

    2

    2

    2

    7

    7

    7

    7

    7

    7

    7

    6

    6

    6

    6

    物理页2

    3

    3

    3

    3

    3

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    物理页3

    6

    6

    6

    6

    6

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    缺页否

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    N

    Y

    Y

    N

    N

    Y

    Y

    N

    N

    N

    缺页次数为10,缺页率为10/16

    二、在一个请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为:4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,

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FIFO、LRU、OPT页面调度算法及例子》(https://www.unjs.com)。当分配给该作业的物理块数M为4时,分别采用最佳置换算法、LRU和FIFO页面置换算法,计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。

    答:最佳置换算法的情况如下表:

    页面走向

    4

    3

    2

    1

    4

    3

    5

    4

    3

    2

    1

    5

    物理页0

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    1

    1

    物理页1

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    物理页2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    物理页3

    1

    1

    1

    5

    5

    5

    5

    5

    5

    缺页否

    Y

    Y

    Y

    Y

    N

    N

    Y

    N

    N

    N

    Y

    N

    缺页次数为6,缺页率为6/12

    LRU置换算法的情况如下表:

    页面走向

    4

    3

    2

    1

    4

    3

    5

    4

    3

    2

    1

    5

    物理页0

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    5

    物理页1

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    物理页2

    2

    2

    2

    2

    5

    5

    5

    5

    1

    1

    物理页3

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    2

    2

    2

    缺页否

    Y

    Y

    Y

    Y

    N

    N

    Y

    N

    N

    Y

    Y

    Y

    缺页次数为8,缺页率为8/12

    FIFO算法的情况如下表:

    页面走向

    4

    3

    2

    1

    4

    3

    5

    4

    3

    2

    1

    5

    物理页0

    4

    4

    4

    4

    4

    4

    5

    5

    5

    5

    1

    1

    物理页1

    3

    3

    3

    3

    3

    3

    4

    4

    4

    4

    5

    物理页2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    3

    3

    3

    3

    物理页3

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    2

    2

    2

    缺页否

    Y

    Y

    Y

    Y

    N

    N

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    Y

    缺页次数为10,缺页率为10/12

   

   

   

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