在一个请求分页储存管理系统中,一个作业的页面走向为4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,当分配给作业的物理块数分别为3和4时,如何计算下述页面淘汰算法时的缺页率,1最佳置换算法,2先进先出置换算法,3最近最久未使用算法
时间: 2024-05-20 13:13:45 浏览: 317
对于这个问题,我们可以分别采用不同的页面置换算法计算缺页率,具体方法如下:
1. 最佳置换算法
最佳置换算法是一种理论上的最优算法,即选择未来最长时间内不再访问的页面进行淘汰。
当分配给作业的物理块数为3时,按照最佳置换算法计算缺页率:
- 初始状态,物理块中没有页面,缺页次数为1。
- 页面4进入物理块,缺页次数为1。
- 页面3进入物理块,缺页次数为1。
- 页面2进入物理块,缺页次数为1。
- 页面1进入物理块,缺页次数为1。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为1。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为1。
- 页面5进入物理块,缺页次数为2。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面2再次访问,需要置换,缺页次数为3。
- 页面1再次访问,需要置换,缺页次数为4。
- 页面5再次访问,需要置换,缺页次数为5。
因此,物理块数为3时,最佳置换算法的缺页率为 5/13 ≈ 38.46%。
当分配给作业的物理块数为4时,按照最佳置换算法计算缺页率:
- 初始状态,物理块中没有页面,缺页次数为1。
- 页面4进入物理块,缺页次数为1。
- 页面3进入物理块,缺页次数为1。
- 页面2进入物理块,缺页次数为1。
- 页面1进入物理块,缺页次数为1。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为1。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为1。
- 页面5进入物理块,缺页次数为2。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面2再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面1再次访问,需要置换,缺页次数为3。
- 页面5再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
因此,物理块数为4时,最佳置换算法的缺页率为 3/18 ≈ 16.67%。
2. 先进先出置换算法
先进先出置换算法是一种简单的置换算法,即选择最早进入物理块的页面进行淘汰。
当分配给作业的物理块数为3时,按照先进先出置换算法计算缺页率:
- 初始状态,物理块中没有页面,缺页次数为1。
- 页面4进入物理块,缺页次数为1。
- 页面3进入物理块,缺页次数为1。
- 页面2进入物理块,缺页次数为1。
- 页面1进入物理块,需要置换,缺页次数为2。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面5进入物理块,需要置换,缺页次数为3。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面2再次访问,需要置换,缺页次数为4。
- 页面1再次访问,需要置换,缺页次数为5。
- 页面5再次访问,需要置换,缺页次数为6。
因此,物理块数为3时,先进先出置换算法的缺页率为 6/13 ≈ 46.15%。
当分配给作业的物理块数为4时,按照先进先出置换算法计算缺页率:
- 初始状态,物理块中没有页面,缺页次数为1。
- 页面4进入物理块,缺页次数为1。
- 页面3进入物理块,缺页次数为1。
- 页面2进入物理块,缺页次数为1。
- 页面1进入物理块,需要置换,缺页次数为2。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面5进入物理块,需要置换,缺页次数为3。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面2再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面1再次访问,需要置换,缺页次数为4。
- 页面5再次访问,需要置换,缺页次数为5。
因此,物理块数为4时,先进先出置换算法的缺页率为 5/18 ≈ 27.78%。
3. 最近最久未使用算法
最近最久未使用算法是一种基于访问历史的置换算法,即选择最近一段时间内未被访问的页面进行淘汰。
当分配给作业的物理块数为3时,按照最近最久未使用算法计算缺页率:
- 初始状态,物理块中没有页面,缺页次数为1。
- 页面4进入物理块,缺页次数为1。
- 页面3进入物理块,缺页次数为1。
- 页面2进入物理块,缺页次数为1。
- 页面1进入物理块,需要置换,缺页次数为2。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面5进入物理块,需要置换,缺页次数为3。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面2再次访问,需要置换,缺页次数为4。
- 页面1再次访问,需要置换,缺页次数为5。
- 页面5再次访问,需要置换,缺页次数为6。
因此,物理块数为3时,最近最久未使用算法的缺页率为 6/13 ≈ 46.15%。
当分配给作业的物理块数为4时,按照最近最久未使用算法计算缺页率:
- 初始状态,物理块中没有页面,缺页次数为1。
- 页面4进入物理块,缺页次数为1。
- 页面3进入物理块,缺页次数为1。
- 页面2进入物理块,缺页次数为1。
- 页面1进入物理块,需要置换,缺页次数为2。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为2。
- 页面5进入物理块,需要置换,缺页次数为3。
- 页面4再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面3再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面2再次访问,不需要置换,缺页次数为3。
- 页面1再次访问,需要置换,缺页次数为4。
- 页面5再次访问,需要置换,缺页次数为5。
因此,物理块数为4时,最近最久未使用算法的缺页率为 5/18 ≈ 27.78%。
综上,根据以上计算结果,在此例中最佳置换算法的表现最优,先进先出置换算法的表现最差,最近最久未使用算法的表现与先进先出置换算法相似。但需要注意的是,不同的页面访问序列和物理块数量可能会得到不同的结果。
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