进程运行时，若其访问的页面不在内存而需将其调入，但内存已无空闲空间时，就需要从内存中调出一页程序或数据，送入磁盘的对换区，其中选择调出页面的算法就称为页面置换算法。
程序执行时会呈现出局部性规律，即在一较短的时间内，程序的执行仅局限于某个部分，相应地，所访问的存储空间也局限于某个区域。
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
一个计算机任务只需要部分装入主存便可以启动运行，其余部分留在磁盘上，在需要的时候装入主存，这样可以提高主存空间的利用率。这样该系统所具有的主存容量会比实际主存容量大很多，这样的存储器称为虚拟存储器。
测试开发岗会伴随开发+测试类的工作，开发主要是开发一些测试工具来提高测试效率，也会和根据业务团队的需求开发一些工具。
考虑这样一种情况：刚刚从内存中换出到磁盘的页面马上又要被重新换入到内存中，刚刚从磁盘中换入到内存的页面马上就要被换出来。这种频繁的页面调度行为称为抖动。这是页面置换过程中一种最糟糕的情形。
操作系统将内存按照页的进行管理，在需要的时候才把进程相应的部分调入内存。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。
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：
存储管理是操作系统中一个非常关键的组成部分，涉及到数据的存储、检索和管理。操作系统需要有效地管理不同类型的存储资源，包括主存（RAM）、辅助存储（如硬盘驱动器和固态硬盘）以及在某些情况下的网络存储。这一过程确保系统的高效运行和资源的最优利用。
当缺页中断发生, 需要调入新的页面而内存已满时, 选择内存当中哪个物理页面被置换.
然后发现，操作系统的知识点考察还是比较多的，大厂就是大厂就爱问基础知识。其中，关于操作系统的「调度算法」考察也算比较频繁。
操作系统的存储管理是指操作系统如何管理计算机的存储器，包括主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、光盘等）。
模拟实现的算法：FIFO，Optimal（最佳置换），LRU，Clock，改进的Clock算法 一、先入先出（FIFO）: 最简单的页面置换算法是先入先出（FIFO）法。这种算法的实质是，总是选择在主存中停留时间最长（即最老）的一页置换，即先进入内存的页，先退出内存。理由是：最早调入内存的页，其不再被使用的可能性比刚调入内存的可能性大。建立一个FIFO队列，收容所有在内存中的页。被置换页面总是在队列头上进行。当一个页面被放入内存时，就把它插在队尾上。 这种算法只是在按线性顺序访问地址空间时才是理想的，否则
先来先服务算法指的是按照作业/进程到达的先后顺序进行服务的，主要从“公平”的角度考虑。用于作业调度时，考虑的是哪个作业先到达后备队列；用于进程调度时，考虑的是哪个进程先到达就绪队列，是非抢占式算法，不会导致饥饿（某进程/作业长时间得不到服务）
基本思想：利用大容量的外存来扩充内存，产生一个比有限的实际内存空间大得多的、逻辑的虚拟内存空间，简称虚存。
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，
这里作者就先实现了两种置换方法 第一种就是先进先出算法 第二种就是最久未使用算法 首先看到先进先出，我们最容易想到的就是队列了，所以实现起来比较简单 第二个就是最久未使用，这里面的难点就是在如何判断哪个页号是最久未使用的那个，以及每次不管页号是否在内存中，都需要进行的操作。这里作者就不讲解了， 下面的源代码中会详细讲解。
上篇博客作者只介绍了两种算法 下面作者介绍另外两种算法 第一种就是最佳置换算法，这种算法只在理论成立，但是在实际操作中是无法进行操作的，他的理念就是，每次置换的时候是置换出将来最晚使用的页号，所以可以达到最大程度上的节约置换的操作 第二种就是最少使用算法，主要是通过计数每个页号在一定时间内出现的次数，然后置换出出现次数最少的那一个页号，也就相当于是出现频率的意思，这种算法要记得和最近最久未使用算法进行区别,最久未使用算法的意思是，每次置换出队列中没有被使用的时间最长的元素，这里强调的是时间的最长 详细的可以看下面的源代码：
内存管理的一种页面置换算法，对于在内存中但又不用的数据块（内存块）叫做LRU，操作系统会根据哪些数据属于LRU而将其移出内存而腾出空间来加载另外的数据。
内存管理是操作系统中经典的话题。小型嵌入式系统一次只需要执行一个任务，对内存管理没有要求。现代的操作系统通常要同时执行多个进程，多个进程所占用的内存之和通常超出物理内存的容量大小。即便内存容量也在不断的增长，但始终跟不上软件体积膨胀的速度。甚至有些庞大的程序所需要的内存就足以塞满整个物理内存空间。所以，现代操作系统的设计者就要想办法来调和系统的多任务同时运行、软件体积膨胀和有限的物理内存容量之间的冲突，想尽办法做到鱼和熊掌兼得。这就是本文所介绍的操作系统的内存管理。本文所介绍的主要是：
本文旨在深入探讨Linux操作系统的虚拟内存管理机制。我们将从基本概念开始，逐步深入到内核级别的实现细节。为了达到这个目标，本文将结合理论讨论和实际的代码分析。我们希望通过这种方式，使读者对Linux虚拟内存管理有更深入的理解。
大家早上好，我是程序喵！今天为大家总结整理了关于操作系统内存管理的知识点，更文不易，请各位兄弟别忘分享或者点个在看，多谢
页面置换算法是在当进程运行过程中，若其要访问的页面不在内存且内存已满时，要决定将哪个页面换出的算法。常见的页面置换算法包括最佳置换、先进先出置换、最近最久未使用置换和Clock置换等。本次的实验实现的算法包括最佳置换算法（OPT）、先进先出置换算法（FIFO）和最近最久未使用算法（LRU）。
在上一篇介绍的几种多道编程的内存管理模式中，以交换内存管理最为灵活和先进。但是这种策略也存在很多重大问题，而其中最重要的两个问题就是空间浪费和程序大小受限。那么有什么办法可以解决交换内存存在的这些问题呢？答案是分页，它是我们解决交换缺陷的“不二法门”。
在进程运行过程中，若其所要访问的页面不在内存而需把它们调入内存，但内存中已无空闲空间时，为了保证该进程能正常运行， 系统必须从内存中调出一页程序或数据到磁盘的对换区中。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
一次性和驻留性严重地降低内存的利用率，显著地减少了系统吞吐量。 研究表明，程序在执行过程中呈现局部性原理。
现代系统都是多任务系统，而我们的进程是在内存中运行的，内存是有限的，我们如何保证可以安全而又高效的在有限的内存中运行多个程序呢？于是系统给每个进程抽象出一个地址空间。
操作系统的虚拟内存管理，是内存管理中逻辑扩充内存的一个重点，必须掌握其原理和经典的页面置换算法。
进程运行时，若其访问的页面不在内存而徐将其调入，但内存已无空闲时间时，就需要从内存中调出一页程序或数据，送入磁盘的对换区。 而选择调入页面的算法就称为页面置换算法。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。
进程和线程在调度时候出现过很多算法，这些算法的设计背景是当一个计算机是多道程序设计系统时，会频繁的有很多进程或者线程来同时竞争 CPU 时间片。那么如何选择合适的进程/线程运行是一项艺术。当两个或两个以上的进程/线程处于就绪状态时，就会发生这种情况。如果只有一个 CPU 可用，那么必须选择接下来哪个进程/线程可以运行。操作系统中有一个叫做 调度程序(scheduler) 的角色存在，它就是做这件事儿的，调度程序使用的算法叫做 调度算法(scheduling algorithm) 。
内存的回收与分配，地址变换（程序中的逻辑地址与内存中的物理地址之间的转换），内存扩充（借助虚拟技术或覆盖技术从逻辑上扩充内存容量），内存保护（保证进入内存的各道作业都在自己的存储空间运行，互不干扰）
进程和线程在调度时候出现过很多算法，这些算法的设计背景是当一个计算机是多道程序设计系统时，会频繁的有很多进程或者线程来同时竞争 CPU 时间片。 那么如何选择合适的进程/线程运行是一项艺术。当两个或两个以上的进程/线程处于就绪状态时，就会发生这种情况。如果只有一个 CPU 可用，那么必须选择接下来哪个进程/线程可以运行。操作系统中有一个叫做 调度程序(scheduler) 的角色存在，它就是做这件事儿的，调度程序使用的算法叫做 调度算法(scheduling algorithm) 。
在设置key的过期时间的同时，为该key创建一个定时器，让定时器在key的过期时间来临时对key进行删除。 优点： 保证内存被尽快释放。 缺点： 1)若过期key很多，删除这些key会占用很多的CPU时间，在CPU时间紧张的情况下，CPU不能把所有的时间用来做要紧的事儿，还需要去花时间删除这些key。 2)定时器的创建耗时，若为每一个设置过期时间的key创建一个定时器（将会有大量的定时器产生），性能影响严重。
通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟程序，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
说明： 在左边的单处理器系统中，如果一个进程想要运行，那么必须将进程地址空间装载到物理内存中才可以运行。 而右边的是多处理器系统中有多个进程需要进入物理内存执行，这里要解决的问题就是，如何将进程地址空间合理的装载到物理内存中，如何合理的分配使用内存，使得每个进程能正确执行。
Oracle体系结构中经常看到LRU算法，Least Recently Used，也有叫“最近最少使用页面置换算法”，简单讲，Oracle会将内存中最近不用的数据库移出内存以腾出空间来加载另外的数据。算法的实现虽然无法获取，但对于我们很多人来说，也没有必要了解。更重要、更实际地是知道它的作用，以及基于此对一些问题的分析与判断。 关于这个算法，有一种最理想的计算，就是每次调换出的内存是所有内存中最迟将被使用的，可以最大限度地推迟内存调换，但这种算法是理想内存置换，无法实现。为了减少与理想算法的差距，又出现了各种精妙的算法，LRU就是其中一个。它是基于：前面内存中的数据很可能在后面频繁使用，反过来说，已经很久没用的内存中数据可能在未来较长时间内不会被用到，这是著名的局部性原理，比内存速度还要快的cache，也是基于同样的原理运行的。因此我们只需要在每次内存调换时，找到最近最少使用的内存数据调出内存，这就是LRU算法的内容。 有的书中提到的“如果数据库空运转，最终DBWR会将全部缓冲区存储区写入磁盘”，DBWR会将dirty缓冲区写入磁盘，使用的是LRU算法，如上原理所述，根据DBWR触发的若干条件，外加LRU算法，DBWR当然会将全部buffer cache写入磁盘。
介绍：又称为高级调度或长程调度，调度对象是作业。根据作业控制块（JCB）中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为他们创建进程、分配必要的资源。然后再将新创建的进程插入到就绪队列，准备执行。
系统的内存并不是无限大，操作系统会为每个程序分配内存，当访问的地址块不在内存中，就要从外存（即硬盘，U盘等）调入，这就是所说的缺页异常。
Q：一天同事问，我放在 redis 中的 key，为什么有时候过一段时间数据就没有了，我并没有设置过期时间呀？？😳😳
主存(RAM) 是一件非常重要的资源，必须要认真对待内存。虽然目前大多数内存的增长速度要比 IBM 7094 要快的多，但是，程序大小的增长要比内存的增长还快很多。不管存储器有多大，程序大小的增长速度比内存容量的增长速度要快的多。下面我们就来探讨一下操作系统是如何创建内存并管理他们的。
1 什么是LRU Cache 在LeetCode上有一个LRU Cache实现的题目 Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the following operations: get and set. get(key) - Get the value (will always be positive) of the key if the key exists
大家好，我是 Guide哥！很多读者抱怨计算操作系统的知识点比较繁杂，自己也没有多少耐心去看，但是面试的时候又经常会遇到。所以，我带着我整理好的操作系统的常见问题来啦！这篇文章总结了一些我觉得比较重要的操作系统相关的问题比如进程管理、内存管理、虚拟内存等等。
算了吃啥午餐啊，我直接放大招，把我自己整理的所有操作系统八股文一次性放出来给大家好了！
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。认为过去一段时间里不曾被访问过的页面，在最近的将来可能也不会再被访问。即利用“最近的过去”预测“最近的将来”。
我们都知道在Redis 所有的数据结构都可以设置过期时间，时间一到，就会自动删除。想象一下里面有一个专门删除过期数据的线程，如果数据已过期就立马删除。这个时候可以思考一下，会不会因为同一时间太多的 key 过期，以至于线程忙不过来。同时因为 Redis 是单线程的，删除的时间也会占用线程的处理时间，如果删除的太过于繁忙，会不会导致线上读写指令出现卡顿。
这里有相对地址和绝对地址，相对地址就是别的球员相对于 1 号球员的位置，绝对地址是他们实际居住的房间号，相对地址就是内存中的逻辑地址，而绝对地址就是物理地址。
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