页面置换策略

1、FIFO页置换

最简单的页置换算法。选择最旧的页进行置换。具体为创建一个FIFO队列来管理内存中的所有页,队列中的首页被置换,而新调入的页则加到队列的尾部。

FIFO算法容易理解和实现,但性能不总是很好。所替代的页可能仍在使用,换出去以后马上报页错误,要求换回来。

2、最优置换

置换最长时间不使用的页(预测其未来经过多长时间才被使用)。这种算法页错误率最低。这种算法问题在于难以实现。

3、LRU页置换(最近最少使用算法)

最优置换的近似。最优置换与FIFO的关键区别在于,FIFO使用的是页调入时间,而最优置换看重的是页将来使用的时间。如果使用离过去最近作为不远将来的近似,那么可置换最长时间没有使用的页。根据过去来猜测未来。这种方法称为 最近最少使用算法。

实现LRU算法,可用计数器,也可用栈:凡用过的页,就放到顶部,不用的就沉到栈底。

4、近似LRU页置换

很少有计算机系统能提供足够的硬件来支持真正的LRU页置换。然而,许多系统通过引用位方式来进行近似置换:页表内的每个条目都关联一个引用位,每当引用一个页时,相应的引用位就被硬件置位;刚开始时,所有引用位都清零,后来许多被置为1。通过检查引用位,可以知道哪些页使用过而哪些没有。这个信息是近似LRU置换算法的基础。

5、基于计数的页置换

为每个页设置一个计数器,形成两种方案

1)最不经常使用页置换算法(LFU)

置换计数最小页。理由是活动页应该有更大的引用次数。但可能有如下问题:一个页可能开始时使用很多,但以后就不再使用。解决方法是定期将次数寄存器右移一位,以形成指数衰减的平均使用次数。

2)最常使用页置换算法(MFU)

置换计数最大页。理由:最小次数页可能刚刚调进来,且还没使用。

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