在一个请求分页系统中,分别采用FIFO、OPT、LRU、LFU、简单Clock 页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为4 , 3 , 2 ,1 , 4 , 3 , 5 , 4 ,3 , 2 , 1 ,5,当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时,试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率 ? 比较所得结果。
时间: 2023-10-22 11:06:39 浏览: 44
假设逻辑地址空间大小为100,物理块大小为10,作业的页面走向序列为4, 3, 2, 1, 4, 3, 5, 4, 3, 2, 1, 5。
首先,计算该作业的页面数量为5,即页面1、2、3、4、5。
当分配给该作业的物理块数M为3时,各算法的缺页情况如下:
1. FIFO
物理块数:3
缺页次数:9
缺页率:90%
2. OPT
物理块数:3
缺页次数:8
缺页率:80%
3. LRU
物理块数:3
缺页次数:9
缺页率:90%
4. LFU
物理块数:3
缺页次数:9
缺页率:90%
5. 简单Clock
物理块数:3
缺页次数:9
缺页率:90%
当分配给该作业的物理块数M为4时,各算法的缺页情况如下:
1. FIFO
物理块数:4
缺页次数:6
缺页率:60%
2. OPT
物理块数:4
缺页次数:5
缺页率:50%
3. LRU
物理块数:4
缺页次数:6
缺页率:60%
4. LFU
物理块数:4
缺页次数:6
缺页率:60%
5. 简单Clock
物理块数:4
缺页次数:6
缺页率:60%
通过比较可以发现,当分配给该作业的物理块数M为4时,各算法的缺页率要明显低于M为3时。这是因为当M较小时,系统无法为该作业分配足够的物理块,导致缺页率较高。当M增加时,系统可以为该作业分配更多的物理块,缺页率相应降低。另外,从各算法的表现来看,OPT算法的缺页率最低,而FIFO算法的缺页率最高。
相关问题
本文采用多道程序思想设计一个程序,模拟页式存储管理中fifo、lru、lfu、opt四页面
本文采用多道程序思想设计一个程序,模拟页式存储管理中fifo、lru、lfu、opt四个页面置换算法。
首先,我们需要定义一些必要的数据结构和变量,如页表、页面队列和访问记录等。页表用于记录每个页面的信息,包括页面号和在内存中的位置。页面队列用于记录内存中的页面,并按照页面的访问顺序进行排列。访问记录用于记录每个页面的访问次数或者最近访问的时间戳。
接下来,我们需要实现四个页面置换算法。首先是fifo算法,它按照页面的进入顺序进行置换,即先进入内存的页面先被置换出去。实现fifo算法时,我们只需要维护一个页面队列即可。
其次是lru算法,它通过维护页面的访问顺序来进行置换,即最近最少使用的页面先被置换出去。实现lru算法时,我们可以使用一个页面队列和一个访问记录来实现。
第三个是lfu算法,它根据页面的访问次数来进行置换,即访问次数最少的页面先被置换出去。实现lfu算法时,我们需要维护一个页面队列和一个访问记录。
最后是opt算法,它根据未来的访问情况来进行置换,即未来最长时间不会被访问的页面先被置换出去。实现opt算法时,我们需要维护一个页面队列和一个访问记录,并根据未来的访问情况来更新访问记录。
综上所述,本文使用多道程序思想设计了一个模拟页式存储管理中fifo、lru、lfu、opt四个页面置换算法的程序。通过实现相应的数据结构和算法,我们可以模拟和比较不同页面置换算法的效果和性能。
FIFO、LRU、OPT、LFU、CLOCK算法有什么区别和联系,用中文回答
FIFO、LRU、OPT、LFU、CLOCK算法均是操作系统中常见的页面置换算法。它们的主要目的都是为了在物理内存不够用时,将一些未被访问的页面调出内存,腾出空间供其他页面使用,以达到优化内存利用率的目的。
FIFO算法采用先进先出原则,即被装入内存中的页面中最先进入的页面最先调出。LRU算法是Least Recently Used(最近最少使用)算法,即将最长时间未被访问的页面调出。OPT算法则是最优置换算法,即将未来最长时间内不会被访问的页面调出。LFU算法是Least Frequently Used(最不经常使用)算法,即将访问次数最少的页面调出。CLOCK算法是Clock Replacement算法,即将指针指向访问位最少的页面,依次判断,直到找到最先满足条件的页面调出。
这些算法的联系是它们都是页面置换算法,都是为了优化内存利用率而存在。它们的区别主要在于选择置换页面的规则不同,采取不同的算法策略,适用的场景也不完全相同。例如,FIFO算法简单易实现,但无法适应访问模式的变化;LRU算法能较好地处理访问局部性,但开销较大;OPT算法理论上是最优的,但很难实现;LFU算法能较好地处理访问频率变化,但可能会过度使用某些页面;CLOCK算法能较好地处理访问局部性和全局性,但不太适用于高速缓存。