最佳演算法置換演算法

『壹』 最佳置換演算法怎麼算的

演算法是未來最遠的數據置換出去，由於未來不可預測，所有最佳演算法是理論值，實際不可實現，研究它是為了讓實際其他的演算法和它作比較並判斷其性能這個串最佳是要置換8次，再沒有任何演算法小於8次了7 0 12 0 12 0 32 4 32 4 12 5 12 0 13 0 1

『貳』 關於最佳置換演算法

表格中的「缺頁否」是說讀取當前頁面時是否需要向內存中讀入新的物理頁。比如對於第一個需要讀取的頁面4，本來內存中沒有存儲這個頁面，因此出現一次缺頁，但將頁面4的內容讀入物理頁0。一共讀取了12個頁面，缺頁次數為6，因此缺頁率是6/12。

『叄』 最佳置換演算法opt

1 4 6 5 3 4 5 2 5 4 3 5 1 2 4 1 1 1 1 5 5 5 5 2 2 2 2 2 1 1 1 1 u 4 4 4 3 3 3 3 5 5 5 5 5 2 2 2 u u 6 6 6 4 4 4 4 4 3 3 3 3 4 4 * * * * * * u * * u * * * * * u 星表示發生缺頁中斷 可見本過程有13次缺頁中斷 (共16次) u表示空格

不好意思...

『肆』 OPT頁面置換演算法最優性證明。

1常見的置換演算法

1．最佳置換演算法（OPT）（理想置換演算法）：所選擇的被淘汰頁面將是以後永不使用的，或者是在最長時間內不再被訪問的頁面，這樣可以保證獲得最低的缺頁率。2．先進先出置換演算法（FIFO）：優先淘汰最早進入的頁面，亦即在內存中駐留時間最久的頁面。3．最近最久未使用（LRU）演算法：選擇最近最長時間未訪問過的頁面予以淘汰。4．Clock置換演算法（LRU演算法的近似實現）：給每一幀關聯一個附加位，稱為使用位。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2操作系統頁面置換演算法代碼#include <stdio.h>^[1]#include <stdlib.h>#include <unistd.h> #define TRUE 1#define FALSE 0#define INVALID -1#define NUL 0#define total_instruction 320 /*指令流長*/#define total_vp 32 /*虛頁長*/#define clear_period 50 /*清零周期*/typedef struct{ /*頁面結構*/int pn,pfn,counter,time;}pl_type;pl_type pl[total_vp]; /*頁面結構數組*/struct pfc_struct{ /*頁面控制結構*/int pn,pfn;struct pfc_struct *next;};typedef struct pfc_struct pfc_type;pfc_type pfc[total_vp],*freepf_head,*busypf_head,*busypf_tail;int diseffect,a[total_instruction];int page[total_instruction], offset[total_instruction];void initialize(int);void FIFO(int);void LRU(int);void NUR(int);int main(){int S,i;srand((int)getpid());S=(int)rand()%390;for(i=0;i<total_instruction;i+=1) /*產生指令隊列*/{a[i]=S; /*任選一指令訪問點*/a[i+1]=a[i]+1; /*順序執行一條指令*/a[i+2]=(int)rand()%390; /*執行前地址指令m』*/a[i+3]=a[i+2]+1; /*執行後地址指令*/S=(int)rand()%390;}for(i=0;i<total_instruction;i++) /*將指令序列變換成頁地址流*/{page[i]=a[i]/10;offset[i]=a[i]%10;}for(i=4;i<=32;i++) /*用戶內存工作區從4個頁面到32個頁面*/{printf("%2d page frames",i);FIFO(i);LRU(i);NUR(i);printf(" ");}return 0;}void FIFO(int total_pf) /*FIFO(First in First out)ALGORITHM*//*用戶進程的內存頁面數*/{int i;pfc_type *p, *t;initialize(total_pf); /*初始化相關頁面控制用數據結構*/busypf_head=busypf_tail=NUL; /*忙頁面隊列頭，對列尾鏈接*/for(i=0;i<total_instruction;i++){if(pl[page[i]].pfn==INVALID) /*頁面失效*/{diseffect+=1; /*失效次數*/if(freepf_head==NUL) /*無空閑頁面*/{p=busypf_head->next;pl[busypf_head->pn].pfn=INVALID; /*釋放忙頁面隊列中的第一個頁面*/freepf_head=busypf_head;freepf_head->next=NUL;busypf_head=p;}p=freepf_head->next; /*按方式調新頁面入內存頁面*/freepf_head->next=NUL;freepf_head->pn=page[i];pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn;if(busypf_tail==NUL)busypf_head=busypf_tail=freepf_head;else{busypf_tail->next=freepf_head;busypf_tail=freepf_head;}freepf_head=p;}}printf("FIFO:%6.4F",1-(float)diseffect/320);}void LRU(int total_pf){int min,minj,i,j,present_time;initialize(total_pf);present_time=0;for(i=0;i<total_instruction;i++){if(pl[page[i]].pfn==INVALID) /*頁面失效*/{diseffect++;if(freepf_head==NUL) /*無空閑頁面*/{min=32767;for(j=0;j<total_vp;j++)if(min>pl[j].time&&pl[j].pfn!=INVALID){min=pl[j].time;minj=j;}freepf_head=&pfc[pl[minj].pfn];pl[minj].pfn=INVALID;pl[minj].time=-1;freepf_head->next=NUL;}pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn;pl[page[i]].time=present_time;freepf_head=freepf_head->next;}elsepl[page[i]].time=present_time;present_time++;}printf("LRU:%6.4f",1-(float)diseffect/320);}void NUR(int total_pf){int i,j,dp,cont_flag,old_dp;pfc_type *t;initialize(total_pf);dp=0;for(i=0;i<total_instruction;i++){if(pl[page[i]].pfn==INVALID) /*頁面失效*/{diseffect++;if(freepf_head==NUL) /*無空閑頁面*/{cont_flag=TRUE;old_dp=dp;while(cont_flag)if(pl[dp].counter==0&&pl[dp].pfn!=INVALID)cont_flag=FALSE;else{dp++;if(dp==total_vp)dp=0;if(dp==old_dp)for(j=0;j<total_vp;j++)pl[j].counter=0;}freepf_head=&pfc[pl[dp].pfn];pl[dp].pfn=INVALID;freepf_head->next=NUL;}pl[page[i]].pfn=freepf_head->pfn;freepf_head=freepf_head->next;}elsepl[page[i]].counter=1;if(i%clear_period==0)for(j=0;j<total_vp;j++)pl[j].counter=0;}printf("NUR:%6.4f",1-(float)diseffect/320);}void initialize(int total_pf) /*初始化相關數據結構*//*用戶進程的內存頁面數*/{int i;diseffect=0;for(i=0;i<total_vp;i++){pl[i].pn=i;pl[i].pfn=INVALID; /*置頁面控制結構中的頁號，頁面為空*/pl[i].counter=0;pl[i].time=-1; /*頁面控制結構中的訪問次數為0，時間為-1*/}for(i=1;i<total_pf;i++){pfc[i-1].next=&pfc[i];pfc[i-1].pfn=i-1;/*建立pfc[i-1]和pfc[i]之間的連接*/}pfc[total_pf-1].next=NUL;pfc[total_pf-1].pfn=total_pf-1;freepf_head=&pfc[0]; /*頁面隊列的頭指針為pfc[0]*/}/*說明：本程序在Linux的gcc下和c-free下編譯運行通過*/【http://wenku..com/link?url=o_】
不知道能不能打開-是復制的 但也辛苦半天 忘採納~

『伍』 請分別給出三種不同的頁面置換演算法,並簡要說明他們的優缺點

[fifo.rar]
-
操作系統中內存頁面的先進先出的替換演算法fifo
[先進先出頁面演算法程序.rar]
-
分別實現最佳置換演算法(optimal)、先進先出(fifo)頁面置換演算法和最近最久未使用（LRU）置換演算法，並給出各演算法缺頁次數和缺頁率。
[0022.rar]
-
模擬分頁式虛擬存儲管理中硬體的地址轉換和缺頁中斷，以及選擇頁面調度演算法處理缺頁中斷
[Change.rar]
-
用java實現操作系統的頁面置換
其中包括
最佳置換演算法(Optimal)、先進先出演算法（First-in,
First-out）
、最近最久不用的頁面置換演算法（LeastRecently
Used
Replacement）三種演算法的實現
[M_Management.rar]
-
操作系統中內存管理頁面置換演算法的模擬程序，採用的是LRU置換演算法
[detail_of_44b0x_TCPIP.rar]
-
TCPIP
程序包載入到44b0x
的ADS1.2工程文件的說明書。說名了載入過程的細節和如何處理演示程序和代碼。演示代碼已經上傳，大家可以搜索
[.rar]
-
java操作系統頁面置換演算法：
（1）進先出的演算法（fifo）
（2）最近最少使用的演算法（LRU）
（3）最佳淘汰演算法(OPT)
（4）最少訪問頁面演算法(LFU)
（註：由本人改成改進型Clock演算法）
（5）最近最不經常使用演算法(NUR)

『陸』 最佳頁面置換演算法的演算法描述

當產生缺頁中斷時，利用相應的淘汰頁面的演算法選擇需要淘汰的頁面。
頁面置換演算法在淘汰頁面時的演算法：
輸入：頁面號引用串P1,P2...Pn；
輸出：淘汰頁面Pt
實現：
1、如果頁框中的某個頁面P以後永不使用，則該頁面為淘汰頁面Pt。
2、如果每個P都會再次被訪問，那麼其中最長未來時間內不再被訪問的頁面為淘汰頁面Pt。

『柒』 最佳頁面置換演算法的舉例

假定系統為耨進程分配的物理塊數為3，訪問以下頁面：4,2,96,2,6,9,4,9,2.採用最佳置換演算法時的置換圖。

『捌』 操作系統最佳置換演算法程序，不知道哪裡有錯誤，求幫忙看下

/*
最優置換演算法（OPT）是指，其所選擇的被淘汰頁面，將是以後永不使用的，或許是在最長(未來)時間內不再被訪問的頁面。
採用最佳置換演算法，通常可保證獲得最低的缺頁率。
但由於人們目前還無法預知一個進程在內存的若干個頁面中，哪一個頁面是未來最長時間內不再被訪問的，
因而該演算法是無法實現的，但可以利用該演算法去評價其它演算法。
*/

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#defineM4
#defineN17

typedefstructpage
{
	intnum;//記錄頁面號
	inttime;//記錄調入內存時間
}Page;

Pageb[M];//物理塊個數
intc[M][N];//保存內存狀態
intqueue[50];//記錄調入隊列
inttimes;//計數

voidinit(Page*b,intc[M][N])//內存初始化
{
	inti,j;
	for(i=0;i<N;i++)
	{
		b[i].num=-1;
		b[i].time=N-i-1;
	}
	for(i=0;i<M;i++)
	{
		for(j=0;j<N;j++)
		{
			c[i][j]=-1;
		}
	}
}
intGetOpt(inta[N],Page*b,inte)//取最近最久未使用的頁面
{
	inti,j;
	intopt=-1;
	inttag=0;
	for(i=0;i<M;i++)
	{
		for(j=e;j<N;j++)
		{
			if(b[i].num==a[j])
			{
				b[i].time=j;
				break;
			}
			elseif(j==N-1)
			{
				b[i].time=j;
			}
		}
		if(b[i].time>opt)
		{
			opt=b[i].time;
			tag=i;
		}
	}
	returntag;
}
intjudge(intnum,Page*b)//判斷頁面是否已在內存中
{
	inti;
	for(i=0;i<M;i++)
	{
		if(num==b[i].num)
		{
			returni;
		}
	}
	return-1;
}
voidOPT(intnum,inta[N],Page*b,inte)
{
	inti,v;
	v=judge(num,b);
	if(v>=0)
	{
		b[v].time=0;
		for(i=0;i<M;i++)
		{
			if(i!=v)
				b[i].time++;
		}
	}
	else
	{
		queue[++times]=num;
		v=GetOpt(a,b,e);
		b[v].num=num;
		b[v].time=0;
		for(i=0;i<M;i++)
		{
			if(i!=v)b[i].time++;
		}
	}

}
intmain()
{
	inta[N]={1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5};
	inti,j;
	times=-1;
	init(b,c);
	for(i=0;i<N;i++)
	{
		OPT(a[i],a,b,i);
		c[0][i]=a[i];
		//記錄當前的內存單元中的頁面
		for(j=0;j<M;j++)
			c[j][i]=b[j].num;
	}
	for(j=0;j<N;j++)
		printf("%2d",a[j]);
	printf("
");
	for(i=0;i<M;i++)
	{
		for(j=0;j<N;j++)
		{
			if(c[i][j]==-1)printf("%2c",32);
			elseprintf("%2d",c[i][j]);
		}
		printf("
");
	}
	printf("
調入隊列為：");
	for(i=0;i<times;i++)
		printf("%3d",queue[i]);
	printf("
缺頁次數為:%6d
缺頁率為:%16.6f
",times+1,(float)(times+1)/N);
}

我替你修改了幾個地方，你自己對比一下代碼吧。

你的代碼基本正確，只是有兩處小錯誤。

另外，queue的單詞拼寫不正確，我也替你改了。

程序運行結果如圖:

『玖』 採用首次適應演算法和最優置換演算法,對內存的分配和回收速度會造成什麼不同的影響

首次適應分配演算法(FF):
對空閑分區表記錄的要求是按地址遞增的順序排列的，每次分配時，總是從第1條記錄開始順序查找空閑分區表，找到第一個能滿足作業長度要求的空閑區，分割這個空閑區，一部分分配給作業，另一部分仍為空閑區。
最佳置換演算法（OPT):
選擇以後永不使用或在最長時間內不再被訪問的內存頁面予以淘汰。

『拾』 最佳頁面置換演算法的介紹

最佳頁面置換演算法是Belady於1966年提出的一種理論上的演算法。是一種保證最少的缺頁率的理想化演算法。