La sostituzione della pagina è necessaria perché la memoria fisica è una risorsa limitata e non può contenere tutte le pagine a cui un processo potrebbe dover accedere contemporaneamente. Pertanto, il sistema operativo deve decidere quali pagine mantenere nella RAM e quali pagine sostituire quando sono necessarie nuove pagine.
L'obiettivo della sostituzione della pagina è ridurre al minimo il numero di errori di pagina che si verificano quando un processo accede a una pagina che non è nella RAM. Gli errori di pagina possono rallentare un processo perché il sistema operativo deve impiegare del tempo per leggere la pagina dal disco prima che sia possibile accedervi.
Esistono diversi algoritmi di sostituzione della pagina, ciascuno con i propri vantaggi e svantaggi. Alcuni degli algoritmi di sostituzione della pagina più comuni includono:
* First-in, first-out (FIFO) :Questo algoritmo sostituisce la pagina più vecchia nella RAM quando è necessaria una nuova pagina.
* Utilizzato meno recentemente (LRU) :questo algoritmo sostituisce la pagina che non è stata utilizzata per il periodo di tempo più lungo quando è necessaria una nuova pagina.
* Sostituzione ottimale della pagina :questo algoritmo sostituisce sempre la pagina che non verrà utilizzata per il periodo di tempo più lungo in futuro.
L'algoritmo di sostituzione della pagina ottimale non è pratico da implementare perché richiede la conoscenza del futuro. Tuttavia, l'algoritmo LRU è una buona approssimazione dell'algoritmo ottimale ed è ampiamente utilizzato nei sistemi operativi.
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