⑴ 頁面置換演算法在計算機系統中的作用是什麼
頁面置換演算法是把內存中不用的進程或線程置換出去。
當程序在運行時,不是把程序所需要的所有數據都調入內存,而是根據演算法把需要的調入內存,那肯定存在把內存中的一些進程和線程調出內存。
那調出去是調出去哪些內容,就需要用到頁面置換演算法,所謂頁面就是把內存塊按照一頁一頁的劃分(操作系統可劃分一頁有多少內存塊)
總之,頁面置換就是把內存中不用的給置換成需要的或即將需要的,以節省內存。
⑵ 計算機操作系統頁面置換演算法的問題
第二次機會演算法:
與FIFO、OPT、LRU、NRU等同為操作系統中請求分頁式管理方式的頁面置換演算法。
第二次機會演算法的基本思想是與FIFO相同的,但是有所改進,避免把經常使用的頁面置換出去。當選擇置換頁面時,依然和FIFO一樣,選擇最早置入內存的頁面。但是二次機會法還設置了一個訪問狀態位。所以還要檢查頁面的的訪問位。如果是0,就淘汰這頁;如果訪問位是1,就給它第二次機會,並選擇下一個FIFO頁面。當一個頁面得到第二次機會時,它的訪問位就清為0,它的到達時間就置為當前時間。如果該頁在此期間被訪問過,則訪問位置為1。這樣給了第二次機會的頁面將不被淘汰,直至所有其他頁面被淘汰過(或者也給了第二次機會)。因此,如果一個頁面經常使用,它的訪問位總保持為1,它就從來不會被淘汰出去。
⑶ 操作系統 頁面置換演算法LRU
這兩種方法都正確,LRU演算法有幾種實現,前一種是基於計數器的,需要統計之前的引用頁,後一種是基於隊列的調度,只調整隊列就能找到最近未使用的頁。
如果是考試的話可以說明一下用了哪種方法,個人感覺第二種方法比較合適
《操作系統概念》第七版·高等教育出版社P286
⑷ 計算機操作系統中頁面置換的三種方式
常見的置換演算法有:
1.最佳置換演算法(OPT)(理想置換演算法)
2.先進先出置換演算法(FIFO):
3.最近最久未使用(LRU)演算法
4.Clock置換演算法(LRU演算法的近似實現)
5.最少使用(LFU)置換演算法
6.工作集演算法
7 . 工作集時鍾演算法
8. 老化演算法(非常類似LRU的有效演算法)
9. NRU(最近未使用)演算法
10. 第二次機會演算法
⑸ 頁面置換演算法之LRU演算法
三種常見的頁面置換演算法:FIFO、LFU、LRU
參考:
緩存演算法(頁面置換演算法)-FIFO、LFU、LRU
LRU(Least Recently Used,最近最少使用)演算法根據數據的歷史訪問記錄來進行淘汰數據,其核心思想是: 如果一個數據在最近一段時間沒有被訪問到,那麼在將來它被訪問的可能性也很小 。也就是說,當限定的空間已存滿數據時,應當把最久沒有被訪問到的數據淘汰。
假設 序列為 4 3 4 2 3 1 4 2
物理塊有3個 則
首輪 4調入內存 4
次輪 3調入內存 3 4
之後 4調入內存 4 3
之後 2調入內存 2 4 3
之後 3調入內存 3 2 4
之後 1調入內存 1 3 2(因為最少使用的是4,所以丟棄4)
之後 4調入內存 4 1 3(原理同上)
最後 2調入內存 2 4 1
如果讓我們設計一個LRU Cache的數據結構,它應該支持兩個操作:
一種是採用數組來存儲每個數據項,再對每個key關聯一個時間戳,在cache中維護一個最大時間戳,其設計要點如下:
另一種是採用hashmap+雙向鏈表的數據結構,其設計要點如下:
對比上一節的兩種設計思路,不難發現,設計1需要為每個key維護一個時間戳,而且set和get操作的時間復雜度都是O(n)。顯而易見,隨著數據量的增大,set和get操作的速度越來越慢。而設計2通過採用hashmap+雙向鏈表,set和get操作的時間復雜度只需O(1),下面給出設計2的具體實現。
運行結果為:
參考:
LRU Cache
LRU原理和Redis實現——一個今日頭條的面試題
⑹ 計算機操作系統頁面置換演算法
我的理解,圖中為頁面的請求序列,首次請求1,3,2,5這四個頁面時,均沒有命中緩存,產生了一個缺頁異常,操作系統載入相應的頁面後,下次再請求時就為命中狀態。12次請求,有4次缺頁,缺頁率為4/12=1/3
⑺ 操作系統頁面置換演算法
先進先出FIFO:(0代表未被佔用)
(1)1,0,0,0(2)1,2,0,0(3)1,2,3,0(4)1,2,3,4(5)1,2,3,4訪問2(6)1,2,3,4訪問1(7)5,2,3,4訪問5替換1(8)5,6,3,4訪問6替換2(9)5,6,2,4訪問2替換3(10)5,6,2,1訪問1替換4(11)5,6,2,1訪問2(12)3,6,2,1訪問3替換5(13)3,7,2,1訪問7替換6(14)3,7,6,1訪問6替換2(15)3,7,6,1訪問3(16)3,7,6,2訪問2替換1(16)1,7,6,2訪問1替換3(17)1,7,6,2訪問2(18)1,3,6,2訪問3替換7(20)1,3,6,2訪問6
缺頁率為:14/20=0.7
最近最久未使用LRU:(0代表未被佔用)
(1)1,0,0,0(2)1,2,0,0(3)1,2,3,0(4)1,2,3,4(5)1,2,3,4訪問2(6)1,2,3,4訪問1(7)1,2,5,4訪問5替換3(8)1,2,5,6訪問6替換4(9)1,2,5,6訪問2(10)1,2,5,6訪問1(11)1,2,5,6訪問2(12)1,2,3,6訪問3替換5(13)1,2,3,7訪問7替換6(14)6,2,3,7訪問6替換1(15)6,2,3,7訪問3(16)6,2,3,7訪問2(17)6,2,3,1訪問1替換7(18)6,2,3,1訪問2(19)6,2,3,1訪問3(20)6,2,3,1訪問6
缺頁率為:10/20=0.5
最佳置換演算法OPT:(0代表未被佔用)
(1)1,0,0,0(2)1,2,0,0(3)1,2,3,0(4)1,2,3,4(5)1,2,3,4訪問2(6)1,2,3,4訪問1(7)1,2,3,5訪問5替換4(8)1,2,3,6訪問6替換5(9)1,2,3,6訪問2(10)1,2,3,6訪問1(11)1,2,3,6訪問2(12)1,2,3,6訪問3(13)7,2,3,6訪問7替換1(14)7,2,3,6訪問6(15)7,2,3,6訪問3(16)7,2,3,6訪問2(17)1,2,3,6訪問1替換7(18)1,2,3,6訪問2(19)1,2,3,6訪問3(20)1,2,3,6訪問6
缺頁率為:8/20=0.4