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页面置换算法

局部页面置换算法最优页面置换算法基本思路 : 当一个缺页中断发生时, 对于保存在内存当中的每一个逻辑页面, 计算在它的下一次访问之前, 还需等待多长时间, 从中选择等待时间最长的那个, 作为被置换的页面...它是对最优页面置换算法的一个近似, 其依据是程序的局部性原理, 即在最近一小段时间(最近几条指令)内, 如果某些页面被频繁地访问, 那么再将来的一小段时间内, 他们还可能会再一次被频繁地访问....二次机会算法因为考虑到时钟页面置换算法, 有时候会把一些 dirty bit 为1(有过写操作)的页面进行置换, 这样的话, 代价会比较大....Belady现象(科学家名字) 在采用FIFO算法时, 有时会出现分配的物理页面数增加, 缺页率反而提高的异常现象; 出现原因 : FIFO算法的置换特征与进程访问内存的动态特征是矛盾的, 与置换算法的目标是不一致的...(即替换较少使用的页面), 因此**, 被他置换出去的页面不一定是进程不会访问的.** LRU / FIFO 和 Clock 的比较全局页面置换算法 bc ：操作系统是支持多进程的，但是如果我们使用每个应用程序都使用各自的算法

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页面置换算法

最佳置换算法（OPT) 2. 先进先出置换算法（FIFO) 3. 最近最久未使用置换算法（LRU) 4. 时钟置换算法（CLOCK) 5. 改进型的时钟置换算法知识回顾与重要考点知识总览 ?...最佳置换算法（OPT) ? ? 2. 先进先出置换算法（FIFO) ? ? 3. 最近最久未使用置换算法（LRU) ? 4. 时钟置换算法（CLOCK) ? ? ? ? ? ? ? 5....改进型的时钟置换算法 ? ? 假设页面的状态是： ? ? ? ? ? ? 知识回顾与重要考点 ?

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页面置换算法

但应将哪个页面调出，需根据一定的算法来实现。　　常见的页面置换算法有： 1....最佳置换算法（Optimal）从内存中移除永远都不再需要的页面或者说是未来最长时间内不再被访问的页面，如果这样的页面存在，则选择最长时间不需要访问的页面。...采用最佳置换算法，可以保证较低的页面更新频率。从理论上讲，由于无法预知哪一个页面是未来最长时间内不再被访问的，因而该算法无法实现，但是可用来衡量其他算法。...2.先进先出页面置换算法（FIFO）该算法总是淘汰最早进入内存的页面，即选择在内存中停留时间最久的页面予以淘汰。　　...3.最近最久未使用页面置换算法（LRU）在之前的FIFO算法中，依据的是各个页面调入内存的时间，这并不能反映页面的真实使用情况。

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页面置换算法

当产生缺页中断时，需要选择一个页面写入。如果要换出的页面在内存中被修改过，变成了“脏”页面，那就需要先写会到磁盘。页面置换算法，就是要选出最合适的一个页面，使得置换的效率最高。...页面置换算法有很多，简单介绍几个，重点介绍比较重要的LRU及其实现算法。一、最优页面置换算法最理想的状态下，我们给页面做个标记，挑选一个最远才会被再次用到的页面。...当然，这样的算法不可能实现，因为不确定一个页面在何时会被用到。二、最近未使用页面置换算法（NRU）系统为每一个页面设置两个标志位：当页面被访问时设置R位，当页面（修改）被写入时设置M位。...四、时钟页面置换算法（clock）这种算法只是模型像时钟，其实就是一个环形链表的第二次机会算法，表针指向最老的页面。缺页中断时，执行相同的操作，包括检查R位等。 ?...五、最近最少使用页面置换算法（LRU）缺页中断发生时，置换未使用时间最长的页面，称为LRU（least recently used）。

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内存页面置换算法

用页面置换算法决定应该换出哪个页面五种页面置换算法： 1）最佳置换算法（OPT） 2)先进先出算法（FIFO） 3)最近最少使用算法（LRU） 4)时钟置换算法（CLOCK） 5)改进型的时钟置换算法...最佳置换算法（OPT）：每次选择淘汰的页面将是以后永不使用，最长时间内不再被访问的页面,无法实现先进先出算法（FIFO）把调入内存的页面根据调入的先后顺序排成一个队列，换出时选择队头页面，最大长度取决于...，需要专门的硬件支持，开销大时钟置换算法（CLOCK）内存中的页面通过链接指针，链接成一个循环队列，增加一个字段访问位字段，1表示访问过，0表示未访问过循环遍历，如果是0就选择该页换出，如果是1就修改为...0，最多会经过两轮扫描改进型的时钟置换算法增加一个是否修改过条件，如果为1就修改过，如果为0就没修改过页面分配策略驻留级：请求分页存储管理中给进程分配的物理块集合，一般小于进程的总大小页面分配.../置换策略：一般是可变分配全局置换，可变分配局部置换调入页面的时机：根据局部性原理，一次调入若干相邻页面，主要用于进程的首次调入从何处调页：对换区（连续分配方式）和文件区（离散分配）抖动现象：极短时间换入换出

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页面置换算法详解

然而，它的性能并不总是十分理想：其一，所置换的页面可以是很久以前使用过但现已不再使用的初始化模块其二，所置换的页面可以包含一个被大量使用的变量，它早就初始化了，但仍在不断使用 2、OPT（最佳置换算法...）（淘汰以后不会使用的页面）发现 Belady 异常的一个结果是寻找最优页面置换算法，这个算法具有所有算法的最低的缺页错误率，并且不会遭受 Belady 异常。...这种页面置换算法确保对于给定数量的帧会产生最低的可能的缺页错误率 FIFO 和 OPT 算法的区别在于：除了在时间上向后或向前看之外，FIFO 算法使用的是页面调入内存的时间，OPT 算法使用的是页面将来使用的时间...OPT 和 LRU 算法的区别在于：LRU 算法根据各页以前的情况，是“向前看”的，而最佳置换算法则根据各页以后的使用情况，是“向后看”的 LRU 性能较好，但需要寄存器和栈的硬件支持 LRU 是堆栈类的算法...这些算法的实现是昂贵的，并且它们不能很好地近似 OPT 置换。

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4-1.页面置换算法

① 判断置换算法好坏的标准：具有较低的页面置换频率。 ② 内存抖动：页面的频繁更换，导致整个系统效率急剧下降，这个现象称为内存抖动。...一、最佳置换算法 1.作用其所选择的被淘汰页，将是以后永不使用的，或者是在最长(未来)时间内不再被访问的页面。...二、先进先出（FIFO）页面置换算法 1.作用最先进来最先淘汰（即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰）。这是最早出现的置换算法。...3.优缺点： FIFO 页面置换算法易于理解和编程。然而，它的性能并不总是十分理想。一方面，所置换的页面可以是很久以前使用过但现已不再使用的初始化模块。...详述： FIFO置换算法性能之所以较差，是因为它所依据的条件是各个页面调入内存的时间，而页面调入先后并不能反映页面的使用情况。

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3.2.3页面置换算法

好的页面置换算法应有较低的页面更换频率，也就是说，应将以后不会再访问或者较长时间不会再访问的页面先调出。...1.最佳置换算法（OPT）最佳（Optimal，OPT）置换算法所选择的被淘汰页面将是以后永不适用的，或者是在最长时间内不再被访问的页面，这样可以保证获得最低的缺页率。...访问页面3时又会根据最佳置换算法将页面1淘汰……依次类推。...只有FIFO算法可能出现Belady异常，而LRU和OPT算法永远不会出现Belady异常。...4.时钟（CLOCK）置换算法 LRU算法的性能接近于OPT，但是实现起来比较困难，且开销大；FIFO算法实现简单，但性能差。

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缓存算法（页面置换算法）-FIFO、LFU、LRU

1.FIFO算法　　FIFO（First in First out），先进先出。...2.LFU算法　　LFU（Least Frequently Used）最近最少使用算法。它是基于“如果一个数据在最近一段时间内使用次数很少，那么在将来一段时间内被使用的可能性也很小”的思路。　　...注意LFU和LRU算法的不同之处，LRU的淘汰规则是基于访问时间，而LFU是基于访问次数的。...3.LRU算法 LRU算法的设计原则是：如果一个数据在最近一段时间没有被访问到，那么在将来它被访问的可能性也很小。也就是说，当限定的空间已存满数据时，应当把最久没有被访问到的数据淘汰。...而用什么数据结构来实现LRU算法呢？

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深入理解【缺页中断】及FIFO、LRU、OPT这三种置换算法

页面置换算法　　进程运行过程中，如果发生缺页中断，而此时内存中有没有空闲的物理块是，为了能够把所缺的页面装入内存，系统必须从内存中选择一页调出到磁盘的对换区。...但此时应该把那个页面换出，则需要根据一定的页面置换算法（Page Replacement Algorithm)来确定。...2.1 最佳置换（Optimal， OPT) 2.1.1 基本思想　　置换以后不再被访问，或者在将来最迟才回被访问的页面，缺页中断率最低。...当第一次访问页面5时，产生第4次缺页中断，根据OPT算法，淘汰页面1，因为它在以后不会在使用了；第5次缺页中断时，淘汰页面2，因为它在5、3、2三个页面中，是在将来最迟才会被页面访问的页面。...但是该算法会淘汰经常访问的页面，不适应进程实际运行的规律，目前已经很少使用。 2.2.2 算例　　仍然以OPT算例为例子。　　中断次数为6，缺页中断率为9/12*100% = 75%。

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置换-选择算法

为什么要引入置换-选择排序我们都知道，减少初始归并段个数r可以减少归并趟数S。若总的记录个数为n，每个归并段的长度为t，则归并段的个数为r=[n/t]。...因此，必须探索新的方法，用来产生更长的初始归并段，这就是引入置换-选择算法的原因。...算法实现步骤选择内存缓冲区中的一个数，该数需要符合以下的条件：该数必须大于当前初始归并段中任意数字该数是符合条件1的可选数中最小的一个如果符合上述条件，则将该数加入当前初始归并段，直到内存缓冲区中的所有记录都比当前初始归并段最大的记录小时

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美团暑期实习一面：页面置换算法

常见的置换算法有以下五种：最佳(Optimal, OPT)页面置换算法先进先出(First-In First-Out, FIFO)页面置换算法最近最久未使用(Least Recently Used..., LRU)页面置换算法时钟(CLOCK)页面置换算法最少使用(Least Frequently Used, LFU)页面置换算法最佳(Optimal, OPT)页面置换算法最佳置换算法所选择的被淘汰页面将是以后永不使用的...利用 FIFO 置换算法时的置换图如下，可以看出，利用 FIFO 算法时进行了 12 次页面置换，比最佳置换算法正好多一倍。...OPT 算法向前看是无法实现了，那 LRU 这个向后看的算法具体该怎么实现呢？换句话说，这个过去一段时间内最久未被访问过的页面，操作系统是如何找出来的呢？...)置换算法对比下上面 3 种页面置换算法：OPT、FIFO 和 LRU OPT 算法性能（效果）最好，但无法实现 FIFO 算法实现简单，但性能差 LRU 算法的性能接近于 OPT，但是实现起来比较困难

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操作系统页面置换模拟算法实现（C语言版）

目录一、实验内容二、LRU算法三、代码实现四、运行结果 ---- 一、实验内容熟悉页面置换的算法，编写LRU置换算法假定一个能够存放M个页面的内存，当发生缺页时，调入一个页面，通过LRU算法求出应该置换出的页面号...输入一连串的页面号，程序自动选择调出的页面并计算缺页率。 LRU算法的实现要归功于一个寄存器。二、LRU算法思想：利用局部性原理，根据一个进程在执行过程中过去的页面访问踪迹来推测未来的行为。...记录缺页次数*/ int i,j,k; printf("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n"); printf("| 实验四：LRU页面置换算法...table[i][n]=memory[n]; break; } else q++; } if(q==block_num)/*内存块已满，需采用LRU置换算法选择换出页...block_num;n++) table[i][n]=memory[n]; } } } /*输出运行过程及结果*/ printf("采用LRU页面置换算法结果如下

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【LFU】一文让你弄清 Redis LFU 页面置换算法

上一次，相信大家已经知道关于 LRU 页面置换算法的思想和实现了，这里可以一键直达：【LRU】一文让你弄清 Redis LRU 页面置换算法 Redis 的淘汰策略中，关于 LFU 页面置换算法，今天咱们来捋一捋到底思想是啥..., 1, 2，此处 LFU 是使用的尾插法，此处对于首次插入的数据，频次都是 1 ，因此会默认放到频次为 1 的对应的链表上插入 3，由于 LFU 容量为 3 ，已经满了，当前发生了缺页，需要置换数据...频次（最低的）为 1 的链表的头结点，且删除 hashmap 中的数据，同时将 3 这个节点的数据加入到 hashmap 中插入 4，由于 LFU 容量为 3 ，已经满了，当前发生了缺页，需要置换数据...仓库地址中 main.go 代码实现和 LRU 的一致，只不过，咱们的句柄和具体实现换成了 LFU 的代码运行效果如下：总结至此，咱们将 Redis 淘汰策略中的 LRU 和 LFU 页面置换算法的思想...我是阿兵云原生，欢迎点赞关注收藏，下次见~ 文中提到的技术点，感兴趣的可以查看这些文章：【LRU】一文让你弄清 Redis LRU 页面置换算法什么是单点登录？什么又是 OAuth2.0？

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【LFU】一文让你弄清 Redis LFU 页面置换算法

上一次，相信大家已经知道关于 LRU 页面置换算法的思想和实现了，这里可以一键直达：【LRU】一文让你弄清 Redis LRU 页面置换算法 Redis 的淘汰策略中，关于 LFU 页面置换算法，今天咱们来捋一捋到底思想是啥..., 1, 2，此处 LFU 是使用的尾插法，此处对于首次插入的数据，频次都是 1 ，因此会默认放到频次为 1 的对应的链表上插入 3，由于 LFU 容量为 3 ，已经满了，当前发生了缺页，需要置换数据...频次（最低的）为 1 的链表的头结点，且删除 hashmap 中的数据，同时将 3 这个节点的数据加入到 hashmap 中插入 4，由于 LFU 容量为 3 ，已经满了，当前发生了缺页，需要置换数据...仓库地址中 main.go 代码实现和 LRU 的一致，只不过，咱们的句柄和具体实现换成了 LFU 的代码运行效果如下：总结至此，咱们将 Redis 淘汰策略中的 LRU 和 LFU 页面置换算法的思想...我是阿兵云原生，欢迎点赞关注收藏，下次见~ 文中提到的技术点，感兴趣的可以查看这些文章：【LRU】一文让你弄清 Redis LRU 页面置换算法什么是单点登录？什么又是 OAuth2.0？

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【LRU】一文让你弄清 Redis LRU 页面置换算法

不驱逐数据）上述五种，看了后面三种都比较好理解，对于前面两种，我来详细给你说一下他的原理，便于你能够理解和记住，而不是去背诵他，面试的时候还可以手撸一下实现代码前面两种方式，LRU 和 LFU 都是属于页面置换算法...，其中还有一个最简单的页面置换算法是 FIFO，学过基本数据结构的对于 FIFO 先入先出的特性并不模式，因此就不在这里展开了，咱们本次主要聊聊 LRU ，很多时候很多同学还是不理解 LRU 的思想和实现...先插入 3 个数据到链表中 0, 1, 2, 此处为了简单，咱们将 key 和 value 的值做成一样的插入 3, 链表容量已满，删除链表尾的数据，这个时候，就已经是发生了缺页，需要对数据进行置换...，淘汰链表尾，hashmap 中删除链表为对应的数据，新增 3 这个节点的数据到 hashmap 中插入4, 链表容量已满，删除链表尾的数据，这个时候，就已经是发生了缺页，需要对数据进行置换，淘汰链表尾

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什么是缓存置换算法?

从上篇文章中，我们学习到虚拟内存的page置换算法，就是缓存过期算法的别称，可以说最早的缓存过期算法，其实是先出现操作系统中，这也是为什么，我强调学习一个东西的时候，最好能了解一下它的历史，这样能更好的帮助我们理解...常见的置换算法缓存置换算法常用的策略有三种，分别是： (1) FIFO：First In First Out，先进先出策略 (2) LFU：Least Frequently Used，最不经常使用策略...显然，这是一种合理的算法，因为到目前为止最少使用的页面，很可能也是将来最少访问的页面。缓存的每个数据都有引用计数，所有数据按照引用计数排序，具有相同引用计数的数据按照时间排序。 ?...LRU LRU 全称 Least Recently Used，基于数据访问历史记录来执行淘汰策略，LRU是首先淘汰最长时间未被使用的页面，这种算法把近期最久没有被访问过的页面作为被替换的页面，与LFU不一样的是...总结本文主要介绍了缓存置换算法的相关概念，原理和置换策略等相关内容，最后并对比分析了常见置换算法的优缺点。缓存作为一种互联网开发必备的组件，理解其置换算法的原理至关重要，值得每一位同学学习和研究。

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操作系统：第五章虚拟存储管理

地址变换机构在分页系统地址变换机构的基础上，为了实现虚拟存储器，增加某些新的功能，具体变换过程如下： image.png 5.3 页面置换算法局部页面置换算法置换页面的选择范围仅限于当前进程占用的物理页面内...最优算法、先进先出算法、最近最久未使用算法时钟算法、最不常用算法全局页面置换算法置换页面的选择范围是所有可换出的物理页面工作集算法、缺页率算法 5.3.1最优页面置换算法（OPT，optimal...）这是一种理想的算法，置换下来的页面是未来不会再被访问的页面。...5.3.3最近最久未使用算法（LRU）由于无法实现OPT中未来的最优，退而求其次，用最近的过去当作最近的将来的近似。...由于每次只能判断某个页面是否被访问过，，置换时将未使用过的页面置换出去，又把该算法称为最近未用算法（NRU）。 2.

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偷天换日，逼真的天空置换算法

现实的天空，我们也可以使用算法进行调整，算法效果逼真（效果如下）：偷天换日，逼真的天空置换算法万里星空、皓月千里、电闪雷鸣，各种天气特效，算法一键生成。...这么好玩的 AI 算法，你想学吗？老规矩，今天，继续手把手教学。算法原理、环境搭建、效果实现，一条龙服务，尽在下文！...二、SkyAR SkyAR 是一种用于视频中天空置换与协调的视觉方法，该方法能够在风格可控的视频中自动生成逼真的天空背景。...该算法是一种完全基于视觉的解决方案，它的好处就是可以处理非静态图像，同时不受拍摄设备的限制，也不需要用户交互，可以处理在线或离线视频。...下载地址（提取码：jack）： https://pan.baidu.com/s/1sjwSRmqswFaOXb7xbHKNVA 四、最后好玩的 AI 算法有很多，关注我带你玩转各种好玩的算法，我是 Jack

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OS酱：“哎呀内存太小了，人家又缺页了！”

很多的页面置换算法被提出用于操作系统，但是在其他各类应用，无论是数学还是经济学都有类似的涉猎，今天我们就来讨论一下这些算法。...OPT算法（最佳置换算法）算法特点：最佳置换算法是由 Belady 于1966年提出的一种理论上的算法。每次选择以后永不使用的，或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面的页面被淘汰。...显然OPT算法是最优的，但是在实际操作往往无法预知未来，所以OPT只存在理论而不能真的实现，通常用于衡量其他置换算法的优劣。...实现方法：最简单的页面置换算法，每次淘汰最先调入内存的页面。由操作系统维护一个所有在当前内存中的页面的链表，最早进入的放在表头，最新进入的页面放在表尾，每次淘汰队首页面。...LRU算法的性能接近于OPT，但是实现起来比较困难，且开销大；FIFO算法实现简单，但性能差。 Clock算法（时钟置换算法）也称为NRU算法（最近未使用算法）是LRU和FIFO的折中算法。

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