複習一下頁面置換演算法和快取置換演算法。
理想 (最佳、最優)置換演算法（ opt, optimal，最優的）
設計思想：置換以後不再需要的或最遠的將來才會用到的頁面
僅供評價，benchmark, 永遠無法實現。
最近最久未使用（least recently used，lru）演算法。
它假設如下：現在不怎麼使用的頁面，以後可能也不會用到，所以可以被優先替換。理論應該是時間區域性性。
lru效能較好，但需要暫存器和棧的硬體支援，lru是堆疊類的演算法，理論上可以證明，堆疊類演算法不可能出現belady異常。
軟體**具體實現可以使用雜湊鍊錶法，具體參考 [程式設計師小灰的雜湊鍊錶]。
首先，如果硬體有乙個64位的計數器，每條指令執行完後自動加1。在每個頁表項裡新增乙個域，用於存放計數器的值。程序執行，每次訪問頁面的時候，都把計數器的值儲存在被訪問頁面的頁表項中。一旦發生缺頁，作業系統檢查頁表中所有的計數器的值以找出最小的乙個，那這一頁就是最久未使用的頁面，調出即可。
其次，另外乙個矩陣演算法：在乙個有n個頁框的機器中，lru硬體可以維持乙個n*n的矩陣，開始時所有位都是0。訪問到第k頁時，硬體把k行的位全設為1，之後再把k列的位置設為0。容易證明，在任意時候，二進位制值最小的行即為最久未使用的頁面，當調換頁面時，將其調出（涉及矩陣乘法，大佬自行證明，菜雞記住就可以了）。
以上的兩種演算法，無疑都要比純粹的軟體演算法方便且快捷。每次頁面訪問之後的操作——儲存計數器值和設定k行k列的值，時間複雜度都是o(1)量級，與純軟體演算法不可同日而語。
最不常用（lfu，least frequently used）演算法
基於如果乙個資料在最近一段時間內使用次數很少，那麼在將來一段時間內被使用的可能性也很小的思路。
這種演算法選擇最近時期使用次數最少的頁作為淘汰頁。為每個頁面配置乙個計數器，一旦某頁被訪問，則將其計數器的值加1，在需要選擇一頁置換時，則將選擇其計數器值最小的頁面，即記憶體中訪問次數最少的頁面進行淘汰。
這種演算法可能存在的問題是：有些也在程序開始時被訪問的次數很多，但以後這些頁可能不再被訪問，這樣的頁不該長時間停留在記憶體中。解決這個問題的方法之一是定期的將計時器右移，以形成指數衰減的平均使用次數。
not recently used
選擇在最近一段時間內未使用過的一頁並置換
實現：設定頁表表項的兩位
訪問位（ r）， 修改位（ m）
啟動乙個程序時， r、 m位置0
r位被定期清零（復位）
發生缺頁中斷時，作業系統檢查 r， m：
第0類：無訪問，無修改
第1類：無訪問，有修改
第2類：有訪問，無修改
第3類：有訪問，有修改
演算法思想：
***隨機***從***編號最小的非空類***中選擇一頁置換
（摘錄自陳老師ppt）
nru的時鐘演算法實現
1．從指標的當前位置開始，掃瞄頁框緩衝區，選擇遇到的第乙個頁框（ r=0； m=0）用於置換(本掃瞄過程中，對訪問位不做任何修改)
2．如果第1步失敗，則重新掃瞄，選擇第乙個（ r=0； m=1）的頁框(本次掃瞄過程中，對每個跳過的頁框，將其訪問位設定成0)，注意，如果使用者設定了儲存按鈕等，需要將修改了的頁表寫回硬碟
3．如果第2步失敗，指標將回到它的最初位置，並且集合中所有頁框的訪問位均為0。
重複第1步，並且，如果有必要，重複第2步。這樣將可以找到供置換的頁框
最不經常使用演算法(nfu)
not frequently used
選擇訪問次數最少的頁面置換
lru的一種軟體解決方案，並不是一種新的演算法。
實現：➢ 軟體計數器，一頁乙個，初值為0
➢ 每次時鐘中斷時，計數器加r
➢ 發生缺頁中斷時，選擇計數器值最小的一頁置換
作業系統 幾種頁面置換演算法
1 最優置換演算法 opt 理想置換演算法 最佳置換法 opt 選擇將來不再使用或在最遠的將來才被訪問的頁調換出去 不便於實現 這是一種理想情況下的頁面置換演算法，但實際上是不可能實現的。該演算法的基本思想是 發生缺頁時，有些頁面在記憶體中，其中有一頁將很快被訪問 也包含緊接著的下一條指令的那頁 而...
作業系統 記憶體頁面置換演算法
用頁面置換演算法決定應該換出哪個頁面 五種頁面置換演算法 1 最佳置換演算法 opt 2 先進先出演算法 fifo 3 最近最少使用演算法 lru 4 時鐘置換演算法 clock 5 改進型的時鐘置換演算法 最佳置換演算法 opt 每次選擇淘汰的頁面將是以後永不使用，最長時間內不再被訪問的頁面,無法...
作業系統 頁面置換演算法
1 最佳頁面置換演算法 opt 其所選擇的被淘汰頁面，將是以後永不再用的，或許是在最長 未來 時間內不再被訪問的頁面。最佳置換演算法是一種理想化的演算法，具有最好的效能，但難於實現。先進先出置換演算法最直觀，但可能性能最差，故應用極少。優點 保證獲得最低的缺頁率 缺點 無法預知乙個程序在記憶體的若干...