【操作系统】关于LRU算法，FIFO算法，OPT算法页面调度算法及例子

题目：一进程刚获得三个主存块的使用权，若该进程访问页面的次序是｛1，3，2，1，2，1，5，1，2，3｝，采用LRU算法时，缺页数是______次。

LRU算法

简介：算法根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据，其核心思想是“如果数据最近被访问过，那么将来被访问的几率也更高”。

以｛1，3，2，1，2，1，5，1，2，3｝为例子，进行LRU算法演示，假设把三主存块想象成长度为3的数组。开始演示：

1 进入 —> 1（缺1）
3 进入 —> 3 1 （刚使用的放在前面(左边)，未使用的依次后移(右移))（缺3）
2 进入 —> 2 3 1（缺2）
1 进入 —> 1 2 3（把原本的1移出）
2 进入 —> 2 1 3
1 进入 —> 1 2 3
5 进入 —> 5 1 2 （进行页面置换，3是最少使用的所以换出）
1 进入 —> 1 5 2
2 进入 —> 2 1 5
3 进入 —> 3 2 1（进行页面置换，5是最少使用的所以推出）

总共进行了两次页面置换，所以缺页数=3+2=5，这个3代表前三个缺的，2代表置换的次数，缺页率为5/10=0.5；
页面置换算一次缺页数，

FIFO算法

简介：FIFO（First In First Out）就是先进先出的意思，算法的核心是更换最早进入内存的页面。

以｛1，3，2，1，2，1，5，1，2，3｝为例子，进行FIFO算法演示，假设把三主存块想象成长度为3的数组。开始演示：

1 进入 —> 1（缺1）
3 进入 —> 1 3（最先进入内存的放在前面(左边)）(缺3）
2 进入 —> 1 3 2（缺2）
1 进入 —> 1 3 2（当放入1的时候，已经存在，不需要置换）
2 进入 —> 1 3 2（当放入2的时候，已经存在，不需要置换）
1 进入 —> 1 3 2（当放入1的时候，已经存在，不需要置换）
5 进入 —> 3 2 5 （进行页面置换，1是最早进去内存所以换出）
1 进入 —> 2 5 1（进行页面置换，3是最早进去内存所以换出）
2 进入 —> 2 5 1（当放入2的时候，已经存在，不需要置换）
3 进入 —> 5 1 3（进行页面置换，5是最少使用的所以推出）

总共进行了三次页面置换，所以缺页数=3+3=6，这个3代表前三个缺的，3代表置换的次数，缺页率为6/10=0.6；

OPT算法

简介：从主存中移出永远不再需要的页面，如果没有这样的页面存在，那就选择最长时间不需要访问的页面，来保证最低的缺页率。

以｛1，3，2，1，2，1，5，1，2，3｝为例子，进行LRU算法演示，假设把三主存块想象成长度为3的数组。开始演示：

1 进入 —> 1（缺1）
3 进入 —> 1 3（下次出现1的下标比下次出现的3的下标小，所以把3放后面(右边)）(缺3）
2 进入 —> 1 2 3（下次出现1的下标比下次出现的3的下标小，下次出现2的下标比下次出现3的下标小，下次出现1的下标比下次出现2的下标小，所以把3放最后面(最右边)，把1放在最前面(最左边)）（缺2）
1 进入 —> 2 1 3（当放入1的时候，已经存在，不需要置换）
2 进入 —> 1 2 3（当放入2的时候，已经存在，不需要置换）
1 进入 —> 1 2 3（当放入1的时候，已经存在，不需要置换）
5 进入 —> 1 2 5 （进行页面置换，3下次出现的下标比1和2都小，换出）
1 进入 —> 2 1 5（当放入1的时候，已经存在，不需要置换）
2 进入 —> 2 1 5（当放入2的时候，已经存在，不需要置换）
3 进入 —> 3 2 1（进行页面置换，2或者1或者5任选一个置换）

总共进行了两次页面置换，所以缺页数=3+2=5，这个3代表前三个缺的，2代表置换的次数，缺页率为5/10=0.5；

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