页面置换算法简单对比----《operating system concepts》《操作系统原理》

2024-05-27 22:08:49

置换策略

当请求调页程序要调进一个页面，但是该作业分配所得的主内存块已经全部用完，则必须淘汰改作业在贮存中的一个页面。置换算法就是决定选择哪一个页面进行淘汰的规则。
如置换算法不够好，就会导致刚淘汰的页面又被需要，因此又被调入，这样就会导致频繁的调入调出，系统仅仅花费在程序执行上的时间比例降低。更差的情况是，当调入频率超过主存和辅存之间的传输能力时，系统要等待完后页面传输才能继续有效执行程序，因此，CPU 的效率降低了，这种情况叫做颠簸（thrashin）。页面置换算法的目的就是尽量减少和排除颠簸的出现。

1）最佳置换算法（OPT算法）

假设一个程序有n页，分配给它的主存只有m页（m<n），在程序执行过程中，主存中如果有所需要的页，就称访问成功；如果需要调业，就称为产生缺页中断。我们把缺页中断的次数和总的访问次数的比例称为缺页中断率。缺页中断率和分配的主存大小，程序大小和置换算法有关。
OPT算法是指缺页中断率最小的算法，一般是指淘汰的页面不会被使用或者很长时间内不会再被使用。这肯定是不可以实现的，因为在程序执行过程中无法预测那些页面不会再被用到，因此无法向后估计。因此，OPT算法更多的是作为和其他算法进行对比的对象。

2）先进先出算法（FIFO）

顾名思义，选择最先进入主存中的页面进行淘汰，也就是说，最早调入的页面不被使用的概率比较大。保持一个次序表即可实现。

3）最久未使用算法（LRU）

顾名思义，选择最长时间未被使用的那一页进行淘汰，因为这一页面绝对是最不可能在将来用到的。这个算法实现比FIFO复杂，因为要根据每次页面的使用情况进行一次页面排序，这样就知道哪一个是最长时间未被使用的。硬件方法一般采用计数器实现，软件实现一般采用业号堆栈实现，即建立一个栈存储主存中可能淘汰的页号，当一个页面被访问过，就把这个页号放到栈顶，栈中原有的页面下移，这样栈底的页面就是需要淘汰的页面。如果一个页面已经存在，就把这个页面抽出。
这个算法最接近OPT，因为OPT是根据后续的页面进行最佳淘汰，LRU是根据使用过的页面就行最佳淘汰。

4）最不经常使用淘汰算法（LFU）

顾名思义，将最近应用次数最少的页面淘汰，可对每一个页面设置一个计数器，每一页被访问后就把计数器加1，过一段时间t后统一清除计数器。需要淘汰时，就淘汰计数值最小的页面。

页面置换算法简单对比----《operating system concepts》《操作系统原理》相关推荐

页面置换算法——最佳置换算法、最近最少使用算法、先进先出算法、时钟置换算法
计算机操作系统--页面置换算法根据中国大学MOOC计算机操作系统(电子科技大学)而写. 如果自己要设计页面置换,要根据什么原则来设计?我们首先想到的是存储器的局部性原理(时间局部性.空间局部性) P ...
操作系统实验：页面置换算法的模拟实现及命中率对比（学习笔记）
操作系统实验:页面置换算法的模拟实现及命中率对比(学习笔记) 题目要求输入要求输出要求编程平台实验成果开始模拟错误输入退出程序代码实现抽象数据类型定义指令地址流生成指令地址流到页 ...
[Operating.System.Concepts(9th,2012.12)].Abraham.Silberschatz.文字版（恐龙书——操作系统概念原书第九版）课后习题参考答案
目录 Chap01 导论 Chap02 OS结构 Chap03 进程 Chap04 线程 Chap05 同步(Synchronization) Chap06 CPU调度 Chap07 死锁 Chap0 ...
操作系统：基于页面置换算法的缓存原理详解（上）
概述: 作为一个学计算机的一定听过缓存(注意这里是缓存,不是缓冲).比如我们在登录网页时,网页就可以缓存一些用户信息:比如我们在写界面代码的时候,可能就会遇到界面的绘制是基于一些缓存算法的.所以,了解 ...
2020-11-22（操作系统——页面置换算法）
当内存中的页面满了之后,需要的数据又在磁盘虚拟内存中,可以使用页面置换算法将需要的页置换到物理内存中.下面先介绍几种局部页面置换算法,其针对一个进程而言的页面置换. 一.局部页面置换算法 1.最优页面 ...
操作系统：基于页面置换算法的缓存原理详解（下）
概述: 在上一篇<操作系统:基于页面置换算法的缓存原理详解(上)>中,我们主要阐述了FIFO.LRU和Clock页面置换算法.接着上一篇说到的,本文也有三个核心算法要讲解.分别是LFU(L ...
分页及其管理、页面置换算法
1.分页大部分虚拟内存系统中都使用一种称为分页的技术. 在任何一台计算机上,程序引用了一组内存地址,由程序产生的这些地址称为虚拟地址,他们构成了一个虚拟地址空间. 在没有虚拟内存的计算机上,系统直接 ...
请求页式存储管理中页面置换算法的模拟设计_操作系统-存储管理与文件管理-笔记...
存储管理一.页式存储将各进程的虚拟空间划分成若干个长度相等的页,页式管理把内存空间按页的大小划分成片或者页面,然后把页式虚拟地址与内存地址建立一一对应页表,并用相应的硬件地址变换机构,来解决离散地 ...
【南邮操作系统实验】页面置换算法（FIFO、LRU、OPT）Java 版
页面置换算法Java版先进先出置换算法(FIFO) 最近最久未使用置换算法(LRU) 最佳置换算法(OPT) 帮女朋友写了份 Python版的,Python版戳这里帮女朋友舍友写了份 C++ 版的 ...

最新文章

热门文章