页面置换算法

简介: 页面置换算法

在一个请求分页存储系统中,一个进程的页面走向为4,3,2,1,4,3,5,3,2,1,设分配给该进程的内存块数M=3,采用FIFO页面置换算法(每调进一个新页认为发生一次缺页中断)

(1)FIFO(先进先出算法)

因为有三个内存块,当放入4,3,2后,内存块就满了

后续进来需要通过FIFO算法决定替换谁,两种可能:

①后面进来的是4,3,2中的一个,则无需替换

②不是4,3,2中的一个选最长的数值(即占用内存块最久的)替换,这里为4

所以进一步得到:

接下来同理,4不在1,3,2中,所以再次挑选最长的,3最长,替换3

得到:

以此类推最终:

所以缺页率为9/10*100%=90%

10代表有10列,9代表除了不变以外的列

(2)LRU(最近最久未使用算法)

填充内存块这一步不变

接下来,两种可能

①如果后面的数值在4,3,2中,则不变

②若不在,看4,3,2谁离这一数值最远,在这里4离该数值最远,替换掉4

接下来,看1,3,2中谁离 “4” 这个数最远

接下来同理

最终可得:

(3)OPT算法(最佳置换算法)

OPT是看左边的,谁离他最远就替换谁,LFU是看右边,谁离他最远就替换谁

首先,填充部分是相同的。

接下来有两种可能

①如果后面的数值,在4,3,2中,则不变

②如果后面一个数值不在4,3,2中,就看该数值后面的4,3,2谁离该数值最远,可以看到2离得最远,所以替换2

接下来是4,4在4,3,1中,所以不变

接下来要注意一点:

如果后面的数没有出现4,3,1中的某一个或者多个,

①如果是一个,那么就把这一个当作无穷远将其替换,如下:

②如果是多个,那么就替换掉多个中的第一个

最终得到

(4)LFU算法(最近最少使用算法)

前面填充部分不变

LFU算法与LRU的算法最大的区别在于,LRU算法是替换最久未出现的数值,而LFU算法是近期访问最少的页面被替换。


如上,4,3,2都只进行了一次访问,那么有两种解决方法


①使用LRU算法,若使用该算法,则应替换4


②使用FIFO算法,若使用该算法,则也是替换4


这里我们使用FIFO算法

现在4,3,2,1都只被使用了一次,再次使用FIFO算法,替换3

现在4被使用了2次,3,2,1都被使用了1次,可以通过以下框框看出现的次数

那么对1,2使用FIFO算法,替换2

现在1只出现过1次,4,3出现过2次,那么替换1

以此类推,最终得:

目录
相关文章
|
5月前
|
存储 算法
【操作系统】虚拟存储管理-页面置换算法
【操作系统】虚拟存储管理-页面置换算法
440 0
|
2月前
|
算法 程序员
理解操作系统内存管理:页面置换算法全解析
大家好,我是小米,热爱分享技术的大哥哥!今天聊的是操作系统中的页面置换算法。它解决的是内存满载时,如何选择合适的页面移出以腾出空间的问题。主要有三种算法:FIFO(先进先出),简单但性能不佳;LRU(最近最久未使用),考虑时间局部性,性能较好但实现较复杂;OPT(最佳置换),理论上最优但无法实际应用。这些算法各有千秋,在实际应用中需根据场景选择最合适的方案。希望这能帮大家更好地理解内存管理的核心机制!
95 2
|
5月前
|
算法
操作系统OPT算法(最佳页面替换算法)
操作系统OPT算法(最佳页面替换算法)
109 0
|
10月前
|
存储 NoSQL 算法
【LFU】一文让你弄清 Redis LFU 页面置换算法
【LFU】一文让你弄清 Redis LFU 页面置换算法
101 1
|
5月前
|
算法 关系型数据库 API
Python【算法中心 02】Web框架Django管理页面使用(管理员账号创建+API使用+应用添加)GreenPlum数据库引擎及API测试
Python【算法中心 02】Web框架Django管理页面使用(管理员账号创建+API使用+应用添加)GreenPlum数据库引擎及API测试
102 0
|
10月前
|
存储 NoSQL 算法
【LRU】一文让你弄清 Redis LRU 页面置换算法
【LRU】一文让你弄清 Redis LRU 页面置换算法
131 0
|
4天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于MSER和HOG特征提取的SVM交通标志检测和识别算法matlab仿真
### 算法简介 1. **算法运行效果图预览**:展示算法效果,完整程序运行后无水印。 2. **算法运行软件版本**:Matlab 2017b。 3. **部分核心程序**:完整版代码包含中文注释及操作步骤视频。 4. **算法理论概述**: - **MSER**:用于检测显著区域,提取图像中稳定区域,适用于光照变化下的交通标志检测。 - **HOG特征提取**:通过计算图像小区域的梯度直方图捕捉局部纹理信息,用于物体检测。 - **SVM**:寻找最大化间隔的超平面以分类样本。 整个算法流程图见下图。
|
6天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于GA遗传优化的GroupCNN分组卷积网络时间序列预测算法matlab仿真
该算法结合了遗传算法(GA)与分组卷积神经网络(GroupCNN),利用GA优化GroupCNN的网络结构和超参数,提升时间序列预测精度与效率。遗传算法通过模拟自然选择过程中的选择、交叉和变异操作寻找最优解;分组卷积则有效减少了计算成本和参数数量。本项目使用MATLAB2022A实现,并提供完整代码及视频教程。注意:展示图含水印,完整程序运行无水印。
|
5天前
|
算法 决策智能
基于禁忌搜索算法的VRP问题求解matlab仿真,带GUI界面,可设置参数
该程序基于禁忌搜索算法求解车辆路径问题(VRP),使用MATLAB2022a版本实现,并带有GUI界面。用户可通过界面设置参数并查看结果。禁忌搜索算法通过迭代改进当前解,并利用记忆机制避免陷入局部最优。程序包含初始化、定义邻域结构、设置禁忌列表等步骤,最终输出最优路径和相关数据图表。
|
3天前
|
算法
基于最小二乘递推算法的系统参数辨识matlab仿真
该程序基于最小二乘递推(RLS)算法实现系统参数辨识,对参数a1、b1、a2、b2进行估计并计算误差及收敛曲线,对比不同信噪比下的估计误差。在MATLAB 2022a环境下运行,结果显示了四组误差曲线。RLS算法适用于实时、连续数据流中的动态参数辨识,通过递推方式快速调整参数估计,保持较低计算复杂度。