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opt页面置换算法

发布时间: 2022-05-30 05:59:48

❶ 操作系统题:页面置换算法 OPT FIFO LRU

fifo就是先进先出,可以想象成队列
lru是最久未使用,当需要替换页面的时候,向前面看,最久没使用的那个被替换
opt是替换页面的时候,优先替换后面最迟出现的。
不懂再问。。

❷ 页面置换算法的常见的置换算法

最简单的页面置换算法是先入先出(FIFO)法。这种算法的实质是,总是选择在主存中停留时间最长(即最老)的一页置换,即先进入内存的页,先退出内存。理由是:最早调入内存的页,其不再被使用的可能性比刚调入内存的可能性大。建立一个FIFO队列,收容所有在内存中的页。被置换页面总是在队列头上进行。当一个页面被放入内存时,就把它插在队尾上。
这种算法只是在按线性顺序访问地址空间 时才是理想的,否则效率不高。因为那些常被访问的页,往往在主存中也停留得最久,结果它们因变“老”而不得不被置换出去。
FIFO的另一个缺点是,它有一种异常现象,即在增加存储块的情况下,反而使缺页中断率增加了。当然,导致这种异常现象的页面走向实际上是很少见的。
FIFO算法和OPT算法之间的主要差别是,FIFO算法利用页面进入内存后的时间长短作为置换依据,而OPT算法的依据是将来使用页面的时间。如果以最近的过去作为不久将来的近似,那么就可以把过去最长一段时间里不曾被使用的页面置换掉。它的实质是,当需要置换一页时,选择在之前一段时间里最久没有使用过的页面予以置换。这种算法就称为最久未使用算法(Least Recently Used,LRU)。
LRU算法是与每个页面最后使用的时间有关的。当必须置换一个页面时,LRU算法选择过去一段时间里最久未被使用的页面。
LRU算法是经常采用的页面置换算法,并被认为是相当好的,但是存在如何实现它的问题。LRU算法需要实际硬件的支持。其问题是怎么确定最后使用时间的顺序,对此有两种可行的办法:
1.计数器。最简单的情况是使每个页表项对应一个使用时间字段,并给CPU增加一个逻辑时钟或计数器。每次存储访问,该时钟都加1。每当访问一个页面时,时钟寄存器的内容就被复制到相应页表项的使用时间字段中。这样我们就可以始终保留着每个页面最后访问的“时间”。在置换页面时,选择该时间值最小的页面。这样做, 不仅要查页表,而且当页表改变时(因CPU调度)要 维护这个页表中的时间,还要考虑到时钟值溢出的问题。
2.栈。用一个栈保留页号。每当访问一个页面时,就把它从栈中取出放在栈顶上。这样一来,栈顶总是放有目前使用最多的页,而栈底放着目前最少使用的页。由于要从栈的中间移走一项,所以要用具有头尾指针的双向链连起来。在最坏的情况下,移走一页并把它放在栈顶上需要改动6个指针。每次修改都要有开销,但需要置换哪个页面却可直接得到,用不着查找,因为尾指针指向栈底,其中有被置换页。
因实现LRU算法必须有大量硬件支持,还需要一定的软件开销。所以实际实现的都是一种简单有效的LRU近似算法。
一种LRU近似算法是最近未使用算法(Not Recently Used,NUR)。它在存储分块表的每一表项中增加一个引用位,操作系统定期地将它们置为0。当某一页被访问时,由硬件将该位置1。过一段时间后,通过检查这些位可以确定哪些页使用过,哪些页自上次置0后还未使用过。就可把该位是0的页淘汰出去,因为在之前最近一段时间里它未被访问过。
4)Clock置换算法(LRU算法的近似实现)
5)最少使用(LFU)置换算法
在采用最少使用置换算法时,应为在内存中的每个页面设置一个移位寄存器,用来记录该页面被访问的频率。该置换算法选择在之前时期使用最少的页面作为淘汰页。由于存储器具有较高的访问速度,例如100 ns,在1 ms时间内可能对某页面连续访 问成千上万次,因此,通常不能直接利用计数器来记录某页被访问的次数,而是采用移位寄存器方式。每次访问某页时,便将该移位寄存器的最高位置1,再每隔一定时间(例如100 ns)右移一次。这样,在最近一段时间使用最少的页面将是∑Ri最小的页。
LFU置换算法的页面访问图与LRU置换算法的访问图完全相同;或者说,利用这样一套硬件既可实现LRU算法,又可实现LFU算法。应该指出,LFU算法并不能真正反映出页面的使用情况,因为在每一时间间隔内,只是用寄存器的一位来记录页的使用情况,因此,访问一次和访问10 000次是等效的。
6)工作集算法
7)工作集时钟算法
8)老化算法(非常类似LRU的有效算法)
9)NRU(最近未使用)算法
10)第二次机会算法
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。当选择置换页面时,检查它的访问位。如果是 0,就淘汰这页;如果访问位是1,就给它第二次机会,并选择下一个FIFO页面。当一个页面得到第二次机会时,它的访问位就清为0,它的到达时间就置为当前时间。如果该页在此期间被访问过,则访问位置1。这样给了第二次机会的页面将不被淘汰,直至所有其他页面被淘汰过(或者也给了第二次机会)。因此,如果一个页面经常使用,它的访问位总保持为1,它就从来不会被淘汰出去。
第二次机会算法可视为一个环形队列。用一个指针指示哪一页是下面要淘汰的。当需要一个 存储块时,指针就前进,直至找到访问位是0的页。随着指针的前进,把访问位就清为0。在最坏的情况下,所有的访问位都是1,指针要通过整个队列一周,每个页都给第二次机会。这时就退化成FIFO算法了。

❸ 操作系统页面置换算法:第二次机会算法是什么

第二次机会算法:

与FIFO、OPT、LRU、NRU等同为操作系统中请求分页式管理方式的页面置换算法。

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。当选择置换页面时,依然和FIFO一样,选择最早置入内存的页面。但是二次机会法还设置了一个访问状态位。所以还要检查页面的的访问位。如果是0,就淘汰这页;如果访问位是1,就给它第二次机会,并选择下一个FIFO页面。当一个页面得到第二次机会时,它的访问位就清为0,它的到达时间就置为当前时间。如果该页在此期间被访问过,则访问位置为1。这样给了第二次机会的页面将不被淘汰,直至所有其他页面被淘汰过(或者也给了第二次机会)。因此,如果一个页面经常使用,它的访问位总保持为1,它就从来不会被淘汰出去。

第二次机会算法可视为一个环形队列。用一个指针指示哪一页是下面要淘汰的。当需要一个存储块时,指针就前进,直至找到访问位是0的页。随着指针的前进,把访问位就清为0。在最坏的情况下,所有的访问位都是1,指针要通过整个队列一周,每个页都给第二次机会。这时就退化成FIFO算法了。

❹ opt算法最后一个需要替换怎么办

我们将页面队列存在一个Vector动态数组中。我们可以从图中得知:当发生页面置换时,就要寻找在未来最长时间内不再被访问的页面,将其置换出去,比如当内存中存在的页面为 7、0、1,且要访问页面2时,此时我们要寻找页面队列中将要访问到的页面2以后的页面队列(0、3、0、4、2、3、0、3、2、1、2、0、1、7、0、1)中,页面7、0、1哪个最久未被访问到,即寻找页面7、0、1在以后的队列中第一次出现的这三个页面的下标值最大的那一个。因为页面7在后面的页面队列中再次被访问到是数组中下标为17的地方,页面0再次被访问到是数组下标为4的地方,页面1再次被访问的是数组中下标为13,所以页面7是未来最久才被访问的页面,所以将页面7置换出去,将页面2调入内存中。

❺ 请分别给出三种不同的页面置换算法,并简要说明他们的优缺点

[fifo.rar]
-
操作系统中内存页面的先进先出的替换算法fifo
[先进先出页面算法程序.rar]
-
分别实现最佳置换算法(optimal)、先进先出(fifo)页面置换算法和最近最久未使用(LRU)置换算法,并给出各算法缺页次数和缺页率。
[0022.rar]
-
模拟分页式虚拟存储管理中硬件的地址转换和缺页中断,以及选择页面调度算法处理缺页中断
[Change.rar]
-
java实现操作系统的页面置换
其中包括
最佳置换算法(Optimal)、先进先出算法(First-in,
First-out)
、最近最久不用的页面置换算法(LeastRecently
Used
Replacement)三种算法的实现
[M_Management.rar]
-
操作系统中内存管理页面置换算法的模拟程序,采用的是LRU置换算法
[detail_of_44b0x_TCPIP.rar]
-
TCPIP
程序包加载到44b0x
的ADS1.2工程文件的说明书。说名了加载过程的细节和如何处理演示程序和代码。演示代码已经上传,大家可以搜索
[.rar]
-
java操作系统页面置换算法:
(1)进先出的算法(fifo)
(2)最近最少使用的算法(LRU)
(3)最佳淘汰算法(OPT)
(4)最少访问页面算法(LFU)
(注:由本人改成改进型Clock算法)
(5)最近最不经常使用算法(NUR)

❻ 虚拟存储器采用的页面调度算法是“先进先出”(FIFO)算法吗

页式虚拟存储器的页面置换算法一般有:
最佳置换算法(OPT),先进先出置换算法(FIFO),最近最久未使用置换算法(LRU),Clock置换算法,最少使用置换算法(LFU),页面缓存算法(PBA)等。
先进先出(FIFO)置换算法是最直观的置换算法,由于它可能是性能最差的算法,故实际应用极少。(摘录自汤的教材)

❼ 最佳置换算法最后一个怎么办

所谓的最佳(Optimal)页面置换算法就是说所淘汰的页面将是以后永不使用的页面,或者是再未来很长一段时间内都不再被访问的页面。若产生缺页中断,但是后续都未用到其他页面,则根据最先更新原则,将最晚更新的页面给淘汰。

❽ 高分求~页面置换算法OPT算法

opt算法是1966年由Belady在理论上提出的一种算法,其算法实质是:系统预测作业今后要访问的页面,置换页是将来不被访问的页面或者在最长时间后才被访问的页面,置换该页不会造成刚置换出去又立即要把它调入的现象。
这是一种理想化的置换算法,其优点是缺页中断率最低。它要求操作系统能知道进程“将来”页面的使用情况,但这是不可能实现的,因为程序的执行是不可预测的。不过通过该算法可用来模拟实验分析或理论分析其他算法的优劣性。

❾ 操作系统页面置换算法的表格怎么画的,看不懂

常见的置换算法有:
1.最佳置换算法(OPT)(理想置换算法)
2.先进先出置换算法(FIFO):
3.最近最久未使用(LRU)算法
4.Clock置换算法(LRU算法的近似实现)
5.最少使用(LFU)置换算法
6.工作集算法
7 . 工作集时钟算法
8. 老化算法(非常类似LRU的有效算法)
9. NRU(最近未使用)算法
10. 第二次机会算法

❿ 操作系统页面置换算法题,谁会

第二次机会算法:

与FIFO、OPT、LRU、NRU等同为操作系统中请求分页式管理方式的页面置换算法。

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。当选择置换页面时,依然和FIFO一样,选择最早置入内存的页面。但是二次机会法还设置了一个访问状态位。所以还要检查页面的的访问位。如果是0,就淘汰这页;如果访问位是1,就给它第二次机会,并选择下一个FIFO页面。当一个页面得到第二次机会时,它的访问位就清为0,它的到达时间就置为当前时间。如果该页在此期间被访问过,则访问位置为1。这样给了第二次机会的页面将不被淘汰,直至所有其他页面被淘汰过(或者也给了第二次机会)。因此,如果一个页面经常使用,它的访问位总保持为1,它就从来不会被淘汰出去。

第二次机会算法可视为一个环形队列。用一个指针指示哪一页是下面要淘汰的。当需要一个存储块时,指针就前进,直至找到访问位是0的页。随着指针的前进,把访问位就清为0。在最坏的情况下,所有的访问位都是1,指针要通过整个队列一周,每个页都给第二次机会。这时就退化成FIFO算法了。

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