页面置换算法

虚拟内存置换算法解析
声明一点此时的分页增加了虚拟内存的技术支持。

       物理内存只有3个页,程序有7个页,先装3个页,可是此时,又有需要装入内存的请求时,我们要先把原先三个页的那个页的内容给置换了啊?下面分享一下我对页面的三种置换算法的理解。

       首先,我们清楚一个概念:缺页——我要装的程序的页,内存中没有该页就叫缺页。下面都已上面的数字为例。

       先进先出页面置换算法

往内存的3个页中先后装入程序的3个页(这三个的程序页号是不一样的),再装入程序的下一个页时,先判断内存中有无此页,有就不用再次装入;内存中没有此页时,就把先进入内存中的程序页给弄到虚拟内存上,然后,装入要装入的,以后,以此类推。

      最近最久未使用置换算法

往内存的3个页中先后装入程序的3个页(这三个的程序页号是不一样的),再装入程序的下一个页时,先判断内存中有无此页,有就不用再次装入;内存中没有此页时,就把内存中那个隔得时间最长没有运行的程序页给弄到虚拟内存上,然后,装入要装入的,以后,以此类推。这个开始时和先进先出页面置换算法的结果时一样的,但是,往后运行一段后,就不一样了。

       最佳置换算法

往内存的3个页中先后装入程序的3个页(这三个的程序页号是不一样的),再装入程序的下一个页时,先判断内存中有无此页,有就不用再次装入;内存中没有此页时,该算法会把之后要装入内存的程序页号查一遍,并且要计算出,此时内存中的三个页号在之后谁是被最晚再次装入的页号,然后,把该页号给弄到虚拟内存上,然后,装入该装入的程序页号,最佳置换算法是这几种算法中最好的算法。


先进先出适应算法特点:那个页面先进来,那个页面先出去,不管该页面是不是最近又被访问了一次没有。这种算法连蒙都不会。

最长最久未被使用算法的特点:页面置换时,不管你们这些页面谁先进来,我只管的是从你们当中选择一个从最后一次被访问到现在,时间最长的那个页面。这个比较会蒙。

最佳适应算法:置换页面的时候,我看一下以后要进来的页面,把那个最晚再次进入内存的页面(这些页面必须是内存中存在的那些)置换出来。这个是铁板钉钉的事。

 

本文出自:http://ibicdi.blog.163.com/blog/static/194494108201242032256916/

时钟算法 页面置换算法 #pragma once #include <iostream> #include "Pclass.h" using namespace std; class Allocation { private: int pnum;//页面数 int bnum;//分配块数 //int ID; int num;//访问页面次数 Pclass * block;//块数组 int *page;//页访问顺序 //int p; public: Allocation(int pn,int bl,int n) { pnum=pn; bnum=bl; num=n; //ID=id; block=new Pclass [bnum]; page=new int [num]; cout<<"页面访问顺序:"; for(int i=0;i<num;i++) { page[i]=rand()%pnum+1; cout<<page[i]<<" "; } cout<<endl; //p=0; } void FIFO() { cout<<"先进先出算法:"<<endl; int p=0; int nm=0; for(int i=0;i<num;i++) { if(Haven(page[i])!=(-1)) { nm++; } else { block[p].num=page[i]; p=(++p)%bnum; } for(int j=0;j<bnum;j++) { if(block[j].num!=0) { cout<<block[j].num<<" "; } } cout<<endl; } cout<<"命中率为:"<<(double)nm/(double)num<<endl; } int Haven(int n) { for(int i=0;i<bnum;i++) { if(block[i].num==n) { return i; } } return -1; } void LRU() { int p=0; int nm=0; for(int i=0;i<bnum;i++) { block[i].num=0; block[i].visited=false; } for(int i=0;i<num;i++) { int temp=Haven(page[i]); if(temp!=(-1)) { block[temp].visited=true; nm++; } else { //int j=0; while(1) { if(block[p].visited==false) { block[p].num=page[i]; p=(++p)%bnum; break; } else { block[p].visited=false; p=(++p)%bnum; } } } for(int j=0;j<bnum;j++) { if(block[j].num!=0) { cout<<block[j].num<<" "; } } cout<<endl; } cout<<"命中率为:"<<(double)nm/(double)num<<endl; } void SLRU() { int p=0; int nm=0; for(int i=0;i<bnum;i++) { block[i].num=0; block[i].visited=false; } for(int i=0;i<num;i++) { int temp=Haven(page[i]); if(temp!=(-1)) { block[temp].visited=true; nm++; } else { for(int j=0;j<bnum;j++) { if(block[p].visited==false&&block[p].changed==false) { block[p].num=page[i]; if(rand()%2) { block[p].changed=true; } p=(++p)%bnum; goto over; } else { block[p].visited=false; p=(++p)%bnum; } } while(1) { if(block[p].changed==false) { block[p].num=page[i]; p=(++p)%bnum; break; } else { block[p].changed=false; p=(++p)%bnum; } } } over: for(int j=0;j<bnum;j++) { if(block[j].num!=0) { cout<<block[j].num<<" "; } } cout<<endl; } cout<<"命中率为:"<<(double)nm/(double)num<<endl; } ~Allocation(void) { } };
本实验使用一下算法 使用rand()函数随机产生页面号,用数组装入页面号,模拟页面调入内存中发生页面置换的过程。 整个过程,都是使用数组来实现每个算法,模拟队列,模拟堆栈的功能,实现每一个置换算法。 页面置换算法 最佳置换算法(OPT):选择永不使用或是在最长时间内不再被访问(即距现在最长时间才会被访问)的页面淘汰出内存。用于算法评价参照。 随机置换算法 (S):产生一个取值范围在0和N-1之间的随机数,该随机数即可表示应被淘汰出内存的页面。 先进先出置换算法(FIFO):选择最先进入内存即在内存驻留时间最久的页面换出到外存。 最近最久未使用置换算法(LRU): 以“最近的过去”作为“最近的将来”的近似,选择最近一段时间最长时间未被访问的页面淘汰出内存 Clock置换算法:为进入内存的页面设置一个访问位,当内存中某页被访问,访问位置一,算法在选择一页淘汰时,只需检查访问位,若为0,则直接换出,若为1,置该访问位为0,检测内存中的下一个页面的访问位。 改进型Clock置换算法: ①从查寻指针当前位置起扫描内存分页循环队列,选择A=0且M=0的第一个页面淘汰;若未找到,转② ② 开始第二轮扫描,选择A=0且M=1的第一个页面淘汰,同时将经过的所有页面访问位置0;若不能找到,转①
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