【转载】对用LRU和FIFO算法计算“缺页中断”的理解

输入缺页次数页面流：

0 1 2 3 2 1 3 2 5 2 3 6 2 1 4 2 FIFO

分析：

012發別調入內存， 則內存：012(3次缺頁)
調入3逃汰最先進入的0,則內存：123(4次缺頁)
調入2來命中,則內存：123(內存中有2不缺頁)
調入1來命中,則內存：123(內存中有1不缺頁)
調入3來命中,則內存：123(內存中有3不缺頁)
調入5逃汰最先進入的1,則內存：235(5次缺頁)
2，3別別命中，則內存：235
調入6逃汰最先進入的,則內存：356(6次缺頁)
調入2逃汰最先進入的,則內存：562(7次缺頁)
調入1逃汰最先進入的,則內存：621(8次缺頁)
最后2命中，

所以缺页8次

=============================

在LRU算法中，最近最少使用的页面被先换出

**输入:**7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0

写出LRU算法实现页面更换，并给出缺页次数.(设在内存中占四个页架）

分析：1题目给了访问串7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0

2题目给了内存中占四个页架

3题目给了用LRU算法来实现。

要求：画出算法实现。

LRU

给出行 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0

头—–> 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0

1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7

0 1 2 2 3 0 4 2 2 0 3 3 1 2 0 1

底—–> 7 7 1 1 2 3 0 4 4 4 0 0 3 3 2 2

淘汰出内存的页面： 7 1 4 3

整个的表格是怎么来的呢？请注意：

题目给了7, 写7；
题目给了0，写0, 7下一格；
题目给了1, 写1，0下一格；
题目给了2, 写2，1下一格；
注意：已经四个了从上到下是：2107
达到了2的要求：内存中占四个页架。
至此与FIFO没有什么两样。接着：

题目给了0, 寻找  有0，FIFO的不写不变，变成了0调到最上面
题目给了3, 寻找没有3，写3，最底7的淘汰，现在是3021，发生了一次缺页中断，记下7；一样。
题目给了0, 寻找  有0，0调到最上面，0321
题目给了4, 寻找没有4，写4，最底1的淘汰，发生了一次缺页中断，记下1；4032
题目给了2, 寻找  有2，2调到最上面，2403
题目给了3, 寻找  有3，3调到最上面；3240
题目给了0, 寻找  有0，0调到最上面；0324
题目给了3, 寻找  有3，3调到最上面；3024
题目给了2, 寻找  有2，2调到最上面  2304
题目给了1, 寻找没有1，写1，最底4的淘汰，发生了一次缺页中断，记下4；1230
题目给了2, 寻找  有2，2调到最上面 2130
题目给了0, 寻找  有0，0调到最上面 0213
题目给了1, 寻找  有1，1调到最上面 1023
题目给了7, 寻找没有7，写7，最底3的淘汰，发生了一次缺页中断，记下3；7102
题目给了0，寻找  有0，0调到最上面 0712

计算 缺页中断率：

缺页中断次数(先填空的+淘汰的次数)除以页面引用次数。（就是人家给你的数的总数）*100%

(4+4)/19*100%=42.3%

好了。都完成了。

三句话总结：

lru算法是也从上往下放数字，

有的调到最上面，（就这点与FIFO不同）

没有的就把最下面的挤出去（淘汰，发生缺页中断）

上面码的过程有些小失误，不过过程能理解就行，下面是用C++实现的代码：

复制代码

1 #include <iostream>
2 using namespace std;
3
4 int exit (int queue[],int head,int tail,int num);//返回在数组中的位置
5 void show (int queue[],int head,int tail);
6 void FIFO (int in[],int length);
7 void LRU (int in[],int length);
8 #define Len 100
9 int memory[Len];
10
11 int main()
12 {
13     int in[16]={0,1,2,3,2,1,3,2,5,2,3,6,2,1,4,2};
14     int in2[19]={7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0};
15     FIFO(in,16);
16     cout<<endl<<endl<<endl;
17     LRU(in2,19);
18     return 0;
19 }
20
21
22 int exit (int queue[],int head,int tail,int num)
23 {
24     int i;
25     for( i=head;i<tail;i++)
26     {
27         if(queue[i] == num)
28         return i;
29     }
30     if(i == tail)//判别写错了
31     return -1;
32 }
33 void show (int queue[],int head,int tail)
34 {
35     for(int i=head;i<tail;i++)
36     cout<<queue[i]<<"  ";
37 }
38 void FIFO (int in[],int length)
39 {
40     int tail = 0;
41     int head = 0;
42     int target = 0;
43     for(int i=0;i<length;i++)
44     {
45         if(tail - head - 3 == 0)
46         {
47             //cout<<"FIFO中输出头尾";
48             //cout<<"tail = "<<tail<<"    "<<"head = "<<tail<<"      tail - head = "<<tail - head<<endl;
49             if(exit(memory,head,tail,in[i]) > -1)//内存中存在in[i]
50             {
51                 cout<<in[i]<<"命中，命中次数："<<++target<<endl;
52             }
53             else
54             {
55                 memory[tail++] = in[i];
56                 cout<<in[i]<<"调入内存，"<<memory[head++]<<"调出内存，内存为";
57                 show(memory,head,tail);
58                 cout<<"缺页次数为"<<tail<<endl;
59             }
60         }
61         else
62         {
63             memory[tail++] = in[i];
64             cout<<in[i]<<"调入内存，内存为";
65             show(memory,head,tail);
66             cout<<"缺页次数"<<tail<<endl;
67         }
68     }
69     cout<<"缺页次数"<<tail<<endl<<"命中次数"<<target<<endl;
70 }
71
72 void LRU(int in[],int length)
73 {
74     int tail = 0;
75     int head = 0;
76     for(int i=0;i<length;i++)
77     {
78         if(tail - head - 4 == 0)
79         {
80             if(exit(memory,head,tail,in[i]) > -1)//内存中存在in[i]
81             {
82                 int local = exit(memory,head,tail,in[i]);
83                 int temp = memory[local];
84                 int j;
85                 for(j=local;j<tail-1;j++)
86                     memory[j] = memory[j+1];
87                 memory[j] = temp;
88
89                 cout<<in[i]<<"命中，内存为：";
90                 show(memory,head,tail);
91                 cout<<endl;
92             }
93             else
94             {
95                 memory[tail++] = in[i];
96                 cout<<memory[head++]<<"淘汰，"<<in[i]<<"调入内存，内存为";
97                 show(memory,head,tail);
98                 cout<<"缺页中断次数为"<<tail<<endl;
99             }
100         }
101         else
102         {
103             memory[tail++] = in[i];
104             cout<<in[i]<<"调入内存，内存为";
105             show(memory,head,tail);
106             cout<<"缺页中断次数为"<<tail<<endl;
107         }
108     }
109 }