fifo页面淘汰算法

‘壹’ 最佳页面淘汰算法是怎样计算的

1;
50%指令顺序执行
2;25%指令均匀散步在前地址部分
3;25%指令均匀散步在后地址部分
题目中选用:命中率=1-页面失败次数(只选用2的幂次)/叶地址流长度
算法:opt
fifo
rlu(定义)(至少用两个算法)程序流程图开始:产生给定长度符合假定的指令地址流->为每一个指令地址的成对应的访问页号->置初算size=1~8(1,2,4,8)(页面大上)实存
=4~32(4,8,16,32)->输入淘汰算法->A->ALG=FIFO(OR)(LRU)->FIFO->用FIFO计算命中率->用LRU计算命中率->输出结果->结束算法定义:理想淘汰算法--最佳页面算法(OPT)
淘汰以后不再需要的或最远的将来才会用到的页面
先进先出页面淘汰算法(FIFO)
选择在内存中驻留时间最长的页并淘汰之
最近最少使用页面淘汰算法(LRU)
选择最后一次访问时间距离当前时间最长的一页并淘汰之即淘汰没有使用的时间最长的页.

‘贰’ 最佳页面淘汰算法是怎样计算的

<1> 先进先出调度算法
先进先出调度算法根据页面进入内存的时间先后选择淘汰页面，先进入内存的页面先淘汰，后进入内存的后淘汰。本算法实现时需要将页面按进入内存的时间先后组成一个队列，每次调度队首页面予以淘汰。
<2>最近最少调度算法
先进先出调度算法没有考虑页面的使用情况，大多数情况下性能不佳。根据程序执行的局部性特点，程序一旦访问了某些代码和数据，则在一段时间内会经常访问他们，因此最近最少用调度在选择淘汰页面时会考虑页面最近的使用，总是选择在最近一段时间以来最少使用的页面予以淘汰。算法实现时需要为每个页面设置数据结构记录页面自上次访问以来所经历的时间。
<3>最近最不常用调度算法
由于程序设计中经常使用循环结构，根据程序执行的局部性特点，可以设想在一段时间内经常被访问的代码和数据在将来也会经常被访问，显然这样的页面不应该被淘汰。最近最不常用调度算法总是根据一段时间内页面的访问次数来选择淘汰页面，每次淘汰访问次数最少的页面。算法实现时需要为每个页面设置计数器，记录访问次数。计数器由硬件或操作系统自动定时清零。
（2）缺页调度次数和缺页中断率、缺页置换率计算
缺页中断次数是缺页时发出缺页中断的次数。
缺页中断率=缺页中断次数/总的页面引用次数*100%
缺页调度次数是调入新页时需要进行页面调度的次数
缺页置换率=缺页调度次数/总的页面引用次数*100%

‘叁’ 关于先进先出（FIFO）页面淘汰算法

输入：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5

先进先出，就是保存最近3个访问的记录在内存中
, , <—1 中断1次
, ,1<—2 中断1次
, 1,2<—3 中断1次
1,2,3 <—4 中断1次
2,3,4 <—1 中断1次
3,4 ,1<—2 中断1次
4,1,2<—5 中断1次
1,2,5<—1 命中，不中断
2,5,1 <—2 命中，不中断
5,1,2<—3 中断1次
1,2,3 <—4 中断1次
2,3,4 <—5 中断1次
3,4,5

累计中断12次

‘肆’ fifo算法是什么

FIFO（First Input First Output），即先进先出队列。

FIFO是队列机制中最简单的，每个接口上都存在FIFO队列，FIFO算法维护一个先进先出队列，队列长度为分配给这个进程的页面数M。开始时队列是空的，装入进程的第一页即可启动运行，当访问到某个不在内存的页面时，把它从辅存调入，加入FIFO队列的尾部。

fifo算法的特点

FIFO算法的优点是简单，一个很严重的缺点是在有的情况下，给进程的页面数M增加时，同样的页面序列P，缺页率反而增加，这称为FIFO异常。有兴趣的话，不妨自己构造这种例子。当某个页面刚被淘汰又要调入时容易产生这种现象。可以构造出无限多个例子。

‘伍’ 操作系统课程设计，用C#实现内存页面的置换。实现算法间比较

页面置换算法

一．题目要求：

通过实现页面置换算法的FIFO和LRU两种算法，理解进程运行时系统是怎样选择换出页面的，对于两种不同的算法各自的优缺点是哪些。

要求设计主界面以灵活选择某算法，且以下算法都要实现 1) 最佳置换算法(OPT)：将以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面换出。

2) 先进先出算法(FIFO)：淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。

3) 最近最久未使用算法(LRU)：淘汰最近最久未被使用的页面。 4) 最不经常使用算法(LFU) 二．实验目的：

1、用C语言编写OPT、FIFO、LRU，LFU四种置换算法。 2、熟悉内存分页管理策略。 3、了解页面置换的算法。 4、掌握一般常用的调度算法。 5、根据方案使算法得以模拟实现。 6、锻炼知识的运用能力和实践能力。 三、设计要求

1、编写算法，实现页面置换算法FIFO、LRU；

2、针对内存地址引用串，运行页面置换算法进行页面置换； 3、算法所需的各种参数由输入产生（手工输入或者随机数产生）； 4、输出内存驻留的页面集合，页错误次数以及页错误率；

四．相关知识：

1．虚拟存储器的引入：

局部性原理：程序在执行时在一较短时间内仅限于某个部分；相应的，它所访问的存储空间也局限于某个区域，它主要表现在以下两个方面：时间局限性和空间局限性。

2．虚拟存储器的定义：

虚拟存储器是只具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。

3．虚拟存储器的实现方式：

分页请求系统，它是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页面形式虚拟存储系统。

请求分段系统，它是在分段系统的基础上，增加了请求调段及分段置换功能后，所形成的段式虚拟存储系统。

4．页面分配：

平均分配算法，是将系统中所有可供分配的物理块，平均分配给各个进程。 按比例分配算法，根据进程的大小按比例分配物理块。

考虑优先的分配算法，把内存中可供分配的所有物理块分成两部分：一部分按比例地分配给各进程；另一部分则根据个进程的优先权，适当的增加其相应份额后，分配给各进程。

5．页面置换算法：

常用的页面置换算法有OPT、FIFO、LRU、Clock、LFU、PBA等。 五、设计说明

1、采用数组页面的页号

2、FIFO算法，选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰；

分配n个物理块给进程，运行时先把前n个不同页面一起装入内存，然后再从后面逐一比较，输出页面及页错误数和页错误率。

3、LRU算法，根据页面调入内存后的使用情况进行决策；

同样分配n个物理块给进程，前n个不同页面一起装入内存，后面步骤与前一算法类似。

选择置换算法，先输入所有页面号，为系统分配物理块，依次进行置换： 六．设计思想：

OPT基本思想：

是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组next[mSIZE]记录物理块中对应页面的最后访问时间。每当发生缺页时，就从物理块中找出最后访问时间最大的页面，调出该页，换入所缺的页面。

FIFO基本思想：

是用队列存储内存中的页面，队列的特点是先进先出，与该算法是一致的，所以每当发生缺页时，就从队头删除一页，而从队尾加入缺页。或者借助辅助数组time[mSIZE]记录物理块中对应页面的进入时间，每次需要置换时换出进入时间最小的页面。

LRU基本思想：

是用一维数组page[pSIZE]存储页面号序列，memery[mSIZE]是存储装入物理块中的页面。数组flag[10]标记页面的访问时间。每当使用页面时，刷新访问时间。发生缺页时，就从物理块中页面标记最小的一页，调出该页，换入所缺的页面。 七．流程图：

如下页所示

六．运行结果： 1. 按任意键进行初始化：

2. 载入数据：

3. 进入置换算法选择界面：

4.运算中延迟操作：

5.三种算法演示结果：

‘陆’ 在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当可供分配的页桢树增加时，缺页中断次数怎样麻

理论上是减少的，但如果是FIFO算法

在分页式虚拟存储器管理中，发生缺页时的置换算法采用FIFO（先进先出）算法时，如果对一个进程未分配它所要求的全部页面，有时就会出现分配的页面数增多但缺页率反而提高的异常现象。称为belady现象。
答案是可能增加也可能减少

‘柒’ 页面置换算法FIFO 、LRU求缺页中断次数

(1)FIFO
123412512345
----------------------------------------
123412555344
12341222533该行是怎么算出来的？
1234111255该行是怎么算出来的？
----------------------------------------
缺页中断次数=9
FIFO是这样的：3个内存块构成一个队列，前3个页面依次入队（3个缺页），内存中为3-2-1；
接着要访问4号页面，内存中没有（1个缺页），按FIFO，1号页面淘汰，内存中为4-3-2；
接着要访问1号页面，内存中没有（1个缺页），按FIFO，2号页面淘汰，内存中为1-4-3；
接着要访问2号页面，内存中没有（1个缺页），按FIFO，3号页面淘汰，内存中为2-1-4；
接着要访问5号页面，内存中没有（1个缺页），按FIFO，4号页面淘汰，内存中为5-2-1；
接着要访问1号页面，内存中有（命中），内存中为5-2-1；
接着要访问2号页面，内存中有（命中），内存中为5-2-1；
接着要访问3号页面，内存中没有（1个缺页），按FIFO，1号页面淘汰，内存中为3-5-2；
接着要访问4号页面，内存中没有（1个缺页），按FIFO，2号页面淘汰，内存中为4-3-5；
接着要访问5号页面，内存中有（命中），内存中为4-3-5；
缺页中断次数=9（12次访问，只有三次命中）
LRU不同于FIFO的地方是，FIFO是先进先出，LRU是最近最少用，如果1个页面使用了，要调整内存中页面的顺序，如上面的FIFO中：
接着要访问1号页面，内存中有（命中），内存中为5-2-1；
在LRU中，则为
接着要访问1号页面，内存中有（命中），内存中为1-5-2；

‘捌’ 操作系统原理与应用之 页面调度算法问题

FIFO：即先进先出算法，就是先进去的页在位置不够时先淘汰。所以具体如下：
主存开始为空
访问1，1不在主存中，产生缺页中断，添加，主存里现在是：1
访问2，2不在主存中，产生缺页中断，添加，主存里现在是：1,2
以此类推，
1,2,3（缺页中断）
1,2,3,6（缺页中断）
访问4，4不在主存中，缺页中断，主存满了，最早的1淘汰，主存里现在是：2,3,6,4
然后3,6,4,7（缺页中断，2淘汰）
然后3，3在主存中，不产生中断
然后6,4,7,2（缺页中断，3淘汰）
4,7,2,1（缺页中断，6淘汰）
4在主存中，不中断
7在主存中，不中断
7,2,1,5（缺页中断，4淘汰）
2,1,5,6（缺页中断，7淘汰）
5在主存中，不中断
2在主存中，不中断
1在主存中，不中断
整个FIFO过程就是这样。

LRU是最近最久未使用的先淘汰，具体如下：
1（缺页中断）
1,2（缺页中断）
1,2,3（缺页中断）
1,2,3,6（缺页中断）
2,3,6,4（缺页中断，1最久没用过，淘汰）
3,6,4,7（缺页中断，2最久没用过，淘汰）
3在主存中，不中断，3最近使用过，主存中顺序调整为6,4,7,3
4,7,3,2（缺页中断，6最久没用过，淘汰）
7,3,2,1（缺页中断，4最久没用过，淘汰）
3,2,1,4（缺页中断，7最久没用过，淘汰）
2,1,4,7（缺页中断，3最久没用过，淘汰）
1,4,7,5（缺页中断，2最久没用过，淘汰）
4,7,5,6（缺页中断，1最久没用过，淘汰）
5在主存中，调整顺序为4,7,6,5
7,6,5,2（缺页中断，4最久没用过，淘汰）
6,5,2,1（缺页中断，7最久没用过，淘汰）
整个LRU过程就是这样。

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