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面试题

请描述在使用LRU算法的情况下,当进程访问页面次序为{1321215123}并且已经获得三个主存块使用权时,该进程在执行过程中会发生多少次缺页?

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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。给定一个进程访问页面的顺序和主存块的数量,我们需要计算在使用LRU(最近最少使用)页面置换算法时的缺页数。

首先,我们需要了解LRU算法的基本原理。LRU算法是一种常用的页面置换算法,当内存空间不足以容纳进程需要的页面时,会选择最近最少使用的页面置换出去。在本题中,进程刚获得三个主存块的使用权,即内存中有三个页面槽。

我们可以模拟该进程访问页面的过程,并跟踪每次访问时发生的页面置换情况。当进程尝试访问一个不在内存中的页面时,就会发生缺页异常。我们需要记录这些缺页次数。

最优回答:

根据题目,访问序列为{1321215123},主存块数为3。我们可以模拟以下过程:

  1. 访问页面1:主存中无此页面,发生缺页。将页面1放入主存。
  2. 访问页面3:主存中无此页面,发生缺页。将页面3放入主存,置换掉页面1(因为页面1是最早访问的,且最近未使用)。
  3. 访问页面2:主存中有此页面,不发生缺页。
  4. 访问页面1:主存中有此页面,不发生缺页。此时主存中有页面1、3、2。
  5. 访问页面2:主存中有此页面,不发生缺页。此时主存的页面顺序可能是(假设)3、2、1。
  6. 访问页面1:主存中有此页面,不发生缺页。此时顺序可能是(假设)2、1、3或类似组合。此时主存的三个槽都被占用。
  7. 访问页面5:主存中无此页面,发生缺页。需要将其中一个现有页面置换出去以腾出空间给新页面5。假设置换最久未使用的页面(这里假设是页面3),然后将页面5放入主存。此时主存的顺序可能是(假设)5、2、1或类似组合。接下来每次访问都会在主存中找到对应的页面,直到再次发生缺页置换。综上,该过程中发生了4次缺页异常(第一次、第三次、第六次和第七次)。因此,缺页次数为4次。

解析:

除了LRU算法外,还有其他常用的页面置换算法如FIFO(先进先出)、CLOCK算法等。每种算法都有其特点和适用场景。在实际操作系统中,可能会根据具体需求和性能要求选择合适的算法。此外,虚拟内存管理还包括其他技术如分页、分段等,这些都是操作系统中重要的知识点。
创作类型:
原创

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