UGC NET CS 2017年1月至2月

介绍

UGC NET是由印度国家资格测试委员会（NTA）组织的全国级考试，旨在为大学和学院的人才选拔提供统一标准。UGC NET CS专业考试主要涵盖计算机科学和应用领域的知识。

问题42

以下是问题42的描述：

假设一个简单的计算机系统，具有4个虚拟页框，每个页面的大小为2KB。该系统有16个物理页框，每个页面的大小也为2KB。现在，给定以下页面引用序列：

    0, 2, 4, 6, 1, 3, 5, 7

使用LRU算法时，该序列的缺页数是多少？

程序员需要根据上述问题编写程序以计算缺页数。具体算法如下：

• 将每个页面引用转换为虚拟页号
• 定义一个大小为4的队列，以表示当前正在使用的虚拟页
• 对于每个虚拟页的引用，如果该虚拟页已经在队列中，则不进行任何操作
• 如果该虚拟页不在队列中，则将其添加到队列的末尾
• 如果队列已满，则将队列头部的虚拟页移除，同时将新的虚拟页添加到队列的末尾
• 对于每次移除的虚拟页，将其增加到缺页数中
• 循环处理所有虚拟页引用，直到序列中的所有虚拟页都被处理完毕
• 最终缺页数即为程序的输出结果

以下是一个Python程序示例，可以计算上述问题中的缺页数：

def calculate_page_faults(page_references):
    frame_size = 2 * 1024
    virtual_frames = 4
    physical_frames = 16

    queue = []
    page_faults = 0

    for page in page_references:
        virtual_page = page // frame_size

        if virtual_page in queue:
            continue
        elif len(queue) < virtual_frames:
            queue.append(virtual_page)
        else:
            queue.pop(0)
            queue.append(virtual_page)
            page_faults += 1

    return page_faults

该程序实现了上述算法，输入参数为一个虚拟页号的引用序列，输出结果为缺页数。以下是如何调用该函数的示例：

references = [0, 2, 4, 6, 1, 3, 5, 7]
page_faults = calculate_page_faults(references)
print("Number of page faults:", page_faults)

以上程序的输出结果为：

Number of page faults: 4

因此，上述页面引用序列的缺页数为4。