缺页次数是指在虚拟存储系统中,当程序访问一个不在内存中的页面时,需要将该页面调入内存所产生的中断次数。计算缺页次数通常与页面置换算法有关,不同的算法会导致不同的缺页次数。以下是几种常见页面置换算法的缺页次数计算方法:
先进先出(FIFO)算法
按照页面进入内存的顺序进行淘汰,最先进入的页面最先被淘汰。
最近最少使用(LRU)算法
淘汰最近最长时间未被使用的页面。
最佳适应(OPT)算法
选择能给出最小缺页次数的页面进行淘汰。
示例计算
假设有一个进程的内存空间为3页,页面访问序列为:1, 4, 6, 5, 3, 4, 5, 2, 5, 4, 3, 5, 1, 2, 4, 1。系统分配给该进程的物理块数为3。
FIFO算法缺页次数计算:
1. 页面1调入内存。
2. 页面4调入内存,淘汰页面1。
3. 页面6调入内存,淘汰页面4。
4. 页面5调入内存,淘汰页面6。
5. 页面3调入内存,淘汰页面5。
6. 页面4调入内存,淘汰页面3。
7. 页面5调入内存,淘汰页面4。
8. 页面2调入内存,淘汰页面5。
9. 页面5调入内存,淘汰页面2。
10. 页面4调入内存,淘汰页面5。
11. 页面3调入内存,淘汰页面4。
12. 页面5调入内存,淘汰页面3。
13. 页面1调入内存,淘汰页面5。
14. 页面2调入内存,淘汰页面1。
15. 页面4调入内存,淘汰页面2。
16. 页面1调入内存,淘汰页面4。
总缺页次数为16次。
LRU算法缺页次数计算:
1. 页面1调入内存。
2. 页面4调入内存,淘汰页面1。
3. 页面6调入内存,淘汰页面4。
4. 页面5调入内存,淘汰页面6。
5. 页面3调入内存,淘汰页面5。
6. 页面4调入内存,淘汰页面3。
7. 页面5调入内存,淘汰页面4。
8. 页面2调入内存,淘汰页面5。
9. 页面5调入内存,淘汰页面2。
10. 页面4调入内存,淘汰页面5。
11. 页面3调入内存,淘汰页面4。
12. 页面5调入内存,淘汰页面3。
13. 页面1调入内存,淘汰页面5。
14. 页面2调入内存,淘汰页面1。
15. 页面4调入内存,淘汰页面2。
16. 页面1调入内存,淘汰页面4。
总缺页次数为16次。
OPT算法缺页次数计算:
OPT算法会选择能给出最小缺页次数的页面进行淘汰。具体的计算过程较为复杂,需要根据页面的访问频率和页面替换的历史信息来决定。
以上是FIFO和LRU算法的缺页次数计算方法示例。