FIFO（First-In-First-Out）方式とLRU（Least Recently Used）方式は、主にページ置換アルゴリズムとして使用されます。これらの方式は、プログラムが参照するページの順番に基づいて、どのページを主記憶装置から削除するかを決定します。この問題では、両者の違いがどのように影響するかを解説します。
FIFO方式とは
FIFOは、「先入先出」の略で、最も最初にメモリに読み込まれたページを最初に削除します。ページがメモリに追加されるたびに、最も古いページが削除されます。
この方式でページ参照が進んだ場合、以下のようになります。
1 → 1, 2 → 1, 2, 3 → 1, 2, 3, 4 → 2, 3, 4 → 2, 3, 4, 1 → 3, 4, 1 → 3, 4, 1, 5 → 4, 1, 5 → 4, 1, 5, 2 → 1, 5, 2 → 1, 5, 2, 3 → 5, 2, 3 → 5, 2, 3, 1 → 2, 3, 1 → 2, 3, 1, 2LRU方式とは
LRUは、「最も最近使われていないページ」を削除する方式です。ページが参照されるたびに、そのページが最も最近使用されたページとしてマークされ、最も長く使われていないページが削除されます。
この方式でページ参照が進んだ場合、以下のようになります。
1 → 1, 2 → 1, 2 → 1, 2, 3 → 1, 2, 3, 4 → 1, 2, 3, 4 → 2, 3, 4 → 3, 4, 2 → 3, 4, 2, 5 → 4, 2, 5 → 2, 5, 3 → 5, 3, 2 → 3, 2, 5 → 3, 2, 5, 1 → 2, 5, 1 → 5, 1, 2 → 5, 1, 2, 3 → 1, 2, 3 → 2, 3, 1 → 2, 3, 1, 2FIFO方式とLRU方式の結果の違い
質問者が示した通り、FIFO方式とLRU方式では、最終的にメモリに残るページが異なります。FIFO方式では、古いページが最初に削除されますが、LRU方式では、最も最近使われていないページが削除されます。このため、同じページ参照の順番でも、両者の挙動は異なり、メモリ上に残るページも異なります。
質問の通り、FIFO方式とLRU方式でページの順番が同じになることは通常ありません。それぞれのアルゴリズムが、異なる削除ルールに基づいてページを選択するため、結果が異なることは確かです。
まとめ
FIFO方式とLRU方式は、それぞれ異なるページ置換アルゴリズムを使用しており、ページの削除ルールによって、メモリ内に残るページや削除されるページが異なります。質問者が挙げた順番が正しくない可能性が高いため、アルゴリズムごとの動作の違いを理解し、それに基づいて再確認することをお勧めします。
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