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@编程十万问:
『面试问答』:内存页面置换算法是什么?常见算法有哪些?
面试官: 请说一下,页面置换算法是什么?常见算法有哪些?进程运行时,若其访问的页面不在内存, 便会产生一个缺页中断,请求操作系统将所缺页调入到物理内存,但如果这时内存已无空闲空间,就需要从内存中调出一页程序或数据,送入磁盘的对换区。选择调出页面的算法就称为页面置换算法。好的页面置换算法应有较低的页面更换频率,也就是说,应将以后不会再访问或者以后较长时间内不会再访问的页面先调出。常见的置换算法有以下五种:最佳置换算法最佳置换算法所选择的被淘汰页面将是以后永不使用的,或者是在最长时间内不再被访问的页面,这样可以保证获得最低的缺页率。但由于人们无法提前预知进程在内存下的若干页面中哪个是未来最长时间内不再被访问的,因而该算法无法实现。先进先出置换算法先进先出页面置换算法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。该算法实现简单,只需把调入内存的页面根据先后次序链接成队列,设置一个指针总指向最早的页面。但该算法与进程实际运行时的规律不适应,因为在进程中,有的页面经常被访问。最近最久未使用置换算法最近最久未使用置换算法选择最近最长时间未访问过的页面予以淘汰,它认为过去一段时间内未访问过的页面,在最近的将来可能也不会被访问。该算法为每个页面设置一个访问字段,来记录页面自上次被访问以来所经历的时间,淘汰页面时选择现有页面中值最大的予以淘汰。LRU性能较好,但需要寄存器和栈的硬件支持。时钟置换算法时钟置换算法把所有的页面都保存在一个类似钟面的环形链表中,一个表针指向最老的页面,当发生缺页中断时,算法首先检查表针指向的页面,如果它的访问位位是 0 就淘汰该页面,并把新的页面插入这个位置,然后把表针前移一个位置。如果访问位是 1 就清除访问位,并把表针前移一个位置,重复这个过程直到找到了一个访问位为 0 的页面为止。最不常用置换算法最不常用置换算法对每个页面设置一个访问计数器,每当一个页面被访问时,该页面的访问计数器就累加 1。在发生缺页中断时,淘汰计数器值最小也就是访问次数最少的那个页面。最不常用置换算法只考虑了频率问题,没考虑时间的问题,比如有些页面在过去时间里访问的频率很高,但是现在已经没有访问了,而当前频繁访问的页面由于没有这些页面访问的次数高,在发生缺页中断时,就会可能会误伤当前刚开始频繁访问,但访问次数还不高的页面。总结:
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