常见的页面置换算法概述 OPT、FIFO、SCR、CLOCK、改进型CLOCK、MIN、WS

本文介绍了多种页面置换算法,包括最佳页面置换算法OPT、先进先出FIFO、第二次机会SCR、时钟CLOCK及其改进型,还有局部最佳MIN和工作集WS算法。这些算法在内存管理和缓存策略中起到关键作用,通过不同的策略减少缺页率,优化系统性能。

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最佳页面置换算法 OPT算法

最佳页面置换算法是Belady于1966年提出的一种理论上的算法。是一种保证最少的缺页率的理想化算法。

算法描述

输入页面号引用串:

  • 如果页框中的某个页面P以后永不使用,则该页面为淘汰页面Pt。
  • 如果每个P都会再次被访问,那么其中最长未来时间内不再被访问的页面为淘汰页面Pt。

先进先出页面置换算法 FIFO算法

算法描述

优先淘汰最早进入内存的页面,亦即在内存中驻留时间最久的页面。

第二次机会算法 SCR算法

第二次机会算法的基本思想是与FIFO相同的,但是有所改进,避免把经常使用的页面置换出去

算法描述
  • 设置一个访问位
  • 当淘汰一个页面时,要检查其访问位:若访问位是1,给它第二次机会,选择下一个FIFO页面,并将其访问位置为0;若访问位是0,则淘汰它
  • 另外,访问到访问位为0的页面,将其访问位重新置为1

Clock页面置换算法

算法描述
  • 当某一页首次装入内存中时,则将该页框的使用位设置为1;当该页随后被访问到时(在访问产生缺页中断之后),它的使用位也会被设置为1
  • 置换条件是当前使用位为0;当一页被置换时,该指针被设置成指向缓冲区中的下一页框(不修改下一页框的使用位)
  • 当需要置换一页时,操作系统扫描缓冲区,以查找使用位被置为0的一页框。每当遇到一个使用位为1的页框时,操作系统就将该位重新置为0
  • 如果在这个过程开始时,缓冲区中所有页框的使
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