几种分页错误算法(FIFO、LRU和LFU ) )的实现流程2015-09-05 20:34:02分类： LINUX
最近，虚拟存储管理中的几种缺页中断算法正在编写经常被试验的问题。 这样的问题可以说非常简单，但在概念上很容易混淆，如果没有掌握正确的做法就很容易出错，所以我认为有必要对这三种算法的实现过程进行一次梳理，从源代码层面考虑它们的实现。 首先我推荐博客。 为这两个算法给出了不易出错的运算步骤，也给了我们提示。 该博客也显示了源代码，但没有验证。 33558 www.cn blogs.com/free yiyi 1993/archive/2013/05/18/3084956.html重新提交腾讯问题：基于页面的虚拟存储管理系统，用户按照该顺序访问的页面序列是1。5 .假设分配给该作业的页数是3，在作业的初始时没有加载页面，则使用FIFO调度算法时的页面错误数是多少，lrror FIFO算法： (First In First Out )，先进先出，一般来说，看到这样的思想，首先想到的数据结构必须是队列，但是这里最好使用vector。 为什么这么说呢，是因为在页面移动中需要遍历队列，检查该页面是否已经存在。 如果算法的存储结构是队列或堆栈，但在实现过程中总是需要遍历所有队列或所有堆栈的内容，则最好使用vector。到此为止，我认为给出访问序列仿真算法非常简单，但需要花费时间存取序列： 1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、1、2、3先调入存储器，存储器结构： 32缺页次数： 3 4缺页次数，调用1，记录内存结构：14缺页次数内存配置：2 1 4缺页次数：6 5缺页次数，4调用，内存配置：5 2 1缺页次数：7 1存在，内存配置无变化2存在，内存配置无变化3缺页次数，1调用，备注2调用，无内存配置更改4 3 5缺页次数：9 5存在，共9次缺页中断率=缺页中断次数/总访问页数=9/12 LRU算法：最近最低使用(Least Recently Used )，首先1、2、2
word"> 1，2，3先调入内存，内存结构：3 2 1 缺页次数：34调入内存，1调出， 内存结构：4 3 2 缺页次数：4
1调入内存，2调出， 内存结构：1 4 3 缺页次数：5
2调入内存，3调出， 内存结构：2 1 4 缺页次数：6
5调入内存，4调出， 内存结构：5 2 1 缺页次数：7
到这一步其实和FIFO并没有区别
1调入内存，由于内存中存在1，故没有缺页中断，但由于1最近被访问过，所以要将其位置调换，
使它最后一个被淘汰，内存结构：1 5 2
2调入内存，没有缺页中断，但内存位置要变化，内存结构：2 1 5
3调入内存，5调出， 内存结构：3 2 1 缺页次数：8
4调入内存，1调出， 内存结构：4 3 2 缺页次数：9
5调入内存，2调出， 内存结构：5 4 3 缺页次数：10
共缺页10次，缺页中断率：10/12
算法总结：数据结构应该还是一个队列，开始内存页面不满时按序把页面填入，之后如果调入的页不存在，则按照先进先出顺序，淘汰队头页面，如果调入的页存在，则将该页换至页尾，该页之后的元素前移，这个最好用什么数据结构？
其实觉得腾讯这道题的序列没有代表性，要真正理解LRU过程中内存存储页面结构的变化情况，还是推荐看一下上面的博客。
LFU算法：最近最不经常使用(Least Frequently Used)，相比于前两个，LFU算法的资料要少得多，因为它的实现更加复杂，在网上搜到这个博客，http://www.cnblogs.com/tingyuxuan007/p/3823537.html，这个博客有这三个算法思想的讨论及图解，有利于初学者去彻底弄懂这个问题，现摘录一些它的语句来说清楚这个算法的思想：
“ 这是一个基于访问频率的算法.与LRU不同,LRU是基于时间的,会将 时间上 最不常访问的数据淘汰;LFU为将 频率上 最不常访问的数据淘汰.既然是基于频率的,就需要有存储 每个数据访问的次数 .从存储空间上,较LRU会多出一些持有计数的空间.”，它描述这个算法的图也很经典
我想有这幅图就已经不需要再多说什么了，如果还有不明白的，去原博客看一下叙述就行了。
还是把腾讯这道题用LFU算法再做一遍：
访问序列：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5
最初： 3（1） 2（1） 1（1） 缺页次数：3 括号中是其访问次数
调入4 4（1） 3（1） 2（1） 淘汰1，缺页次数：4
调入1 1（1） 4（1） 3（1） 淘汰2，缺页次数：5
调入2 2（1） 1（1） 4（1） 淘汰3，缺页次数：6
调入5 5（1） 2（1） 1（1） 淘汰4， 缺页次数：7
调入1 1（2） 5（1） 2（1）
调入2 2（2） 1（2） 5（1）
调入3 2（2） 1（2） 3（1） 淘汰5，缺页次数：8
调入4 2（2） 1（2） 4（1） 淘汰3，缺页次数：9
调入5 2（2） 1（2） 5（1） 淘汰4，缺页次数：10
共缺页10次，缺页中断率：10/12