页面错误和 LRU 算法答案

【问题标题】：Page faults and LRU Algorithm页面错误和 LRU 算法
【发布时间】：2012-08-25 08:00:26
【问题描述】：

一个主存储器最多可以保留 4 页。如果在按顺序排列的后续页面上使用 LRU 算法，哪个页面将是第一个发生缺页的页面？

1,2,3,1,2,4,1,2,3

这是一个我认为没有答案的测试问题。主内存可以保留 4 个页面，并且由于有 1、2、3、4 页，因此不应该发生页面错误。

答案是第 4 页，但我不明白为什么。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

似乎唯一有意义的方法是，如果该序列中的数字是内存中的页码，而不是从磁盘检索的页面。

换句话说，它们是为加载页面而选择的页码。这（至少默认）由“如果在以下页面上使用 LRU 算法是有序的”这一短语支持。

使用 LRU 算法来选择要丢弃并重新使用的页面，因此，如果选择的是第 1 页，那么这将导致页面被换出以进行替换。

所以这个意义上的第四页是：

1,2,3,1
      ^
      |
      +-- this one.

而且，由于第一个内存页面已经在使用中，因此会发生页面错误以将新页面引入它。

我想不出任何其他情况甚至可以接近匹配该答案。

【讨论】：

【解决方案2】：

第一个'1'将是第一个页面错误，因为框架在开始时是空的，当第一次调用'1'时，它将显示页面错误，因为框架是空的。页面错误总数为 4。

【讨论】：

【解决方案3】：

（即使发布，我只是添加一些其他答案中未描述的见解） LRU 是 Unix 通过维护所有页面的链表来实现的。此列表将有最近使用的页面在前面，而最近最少使用的页面在后面（尾部）由于每个内存引用都会重新组织列表，因此最后 4 页的顺序是我们感兴趣的 4,1,2,3。

在给定的页面序列中，4 是最近最少使用的页面，而 3 是最近使用的页面。所以第 4 页将在列表的后面。任何导致其中一页被清除的事件都将分页第 4 帧，因为它位于列表的后面

【讨论】：