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面试题

请简述在采用先进先出(FIFO)调度算法的情况下,一个进程获得3个主存块使用权后,按照页面访问次序{1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5}发生缺页的次数是多少?

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答案:

解答思路:

这是一个关于虚拟内存管理的问题,涉及到页面置换算法。题目描述了一个进程访问页面的序列,并且要求在使用先进先出(FIFO)调度算法时计算缺页次数。

首先,需要理解先进先出(FIFO)调度算法的基本原理。在这种算法中,当进程需要访问的页面不在主存中时,就会产生一个缺页中断。然后,操作系统会将最近最少使用的页面置换出去,以便为新的页面腾出空间。在此问题中,主存块的数量固定为3个。

接下来,按照访问序列{1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5},模拟页面置换过程。每当访问一个页面时,检查该页面是否已在主存中。如果不在,则记录一次缺页。如果在,则更新该页面的访问时间。当主存已满,需要置换页面时,根据FIFO算法,选择最久未使用的页面置换出去。

最优回答:

根据先进先出(FIFO)调度算法,我们可以模拟进程访问页面的过程并计算缺页次数。由于主存块数量固定为3个,我们需要跟踪哪些页面在主存中,哪些不在。然后,按照访问序列模拟页面置换过程,并记录每次发生缺页的情况。最终计算出总的缺页次数。

具体的计算过程如下:

  1. 初始时,主存块为空。
  2. 访问序列的第一个页面1,将其载入主存。
  3. 接着访问页面2,将其载入主存,此时主存中有{1,2}。
  4. 访问页面3,将其载入主存,此时主存中有{1,2,3}。
  5. 接下来是页面4,此时主存已满,需要将最久未使用的页面置换出去。根据FIFO算法,页面1被置换出去,然后载入页面4。主存变为{2,3,4}。
  6. 后续访问页面1时,页面不在主存中,发生缺页,将其载入主存,主存变为{1,3,4}。
  7. 依次类推,模拟整个访问序列。
  8. 统计所有缺页的情况,得出总的缺页次数。

解析:

除了FIFO调度算法,还有其他页面置换算法,如最近最少使用(LRU)算法、优化保留(OPT)算法等。这些算法在不同的场景下有不同的性能表现。在实际操作系统中,可能会根据具体情况选择适合的页面置换算法。此外,虚拟内存管理还包括其他技术,如分页、分段、多级反馈等,这些技术共同协作以实现有效的内存管理。
创作类型:
原创

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