计算机操作系统 LRU算法 缺页中断

计算机操作系统  LRU算法 缺页中断

所谓的缺页，就是要访问的页不再内存中， 需要从外存中调入内存才可访问

LRU（Least recently used，最近最少使用）算法根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据，其核心思想是“如果数据最近被访问过，那么将来被访问的几率也更高”。

1.2. 实现

最常见的实现是使用一个链表保存缓存数据，详细算法实现如下：

1. 新数据插入到链表头部；

2. 每当缓存命中（即缓存数据被访问），则将数据移到链表头部；

3. 当链表满的时候，将链表尾部的数据丢弃。

1.3. 分析

【命中率】

当存在热点数据时，LRU的效率很好，但偶发性的、周期性的批量操作会导致LRU命中率急剧下降，缓存污染情况比较严重。

【复杂度】

实现简单。

【代价】

命中时需要遍历链表，找到命中的数据块索引，然后需要将数据移到头部。

加深理解：

看下题：

一进程刚获得3个主存块的使用权,若该进程访问页面的次序是1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5.当采用LRU算法时,发生的缺页此次数是()

A. 9
B. 10
C. 11
D. 12

 

答案 B

再看一题：

LRU算法,缺页是什么概念?怎么计算缺页次数?
有一个虚拟存储系统,分配给某个进程3 页内存（假设开始时内存为空）,页面访问序列是：2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2.若采用LRU 页面淘汰算法,缺页次数为（ ）.
答案是这样解析的（我看不懂）：内存中依次是231,215（淘汰3）,152（淘汰1）,254（淘汰2）,532（淘汰4）.刚开始3页内存为空时,需要3次缺页调度,所以缺页次数为7.

写一个解题过程加深理解：

【】 3   2     开始都没有2 3  缺页 2 3 共2次

又来一个2 

【】  2  3   缺页 0次

来一个1 

1 2 3  缺页 1 缺页1次

来一个5 

 5 1 2 缺5  缺页1次

来一个 2 

2 5 1  上一个就有2 缺0次

来一个4 

4 2 5   缺4 缺页1次

来 一个5 

5 4 2 上一个就有5 命中5缺0次

来一个3 

3 5 4 缺3 缺1次

来一个2 

2 3 5 缺2 缺页1次

来一个5 

5 3 2 上一个就有5 缺0次

来一个2 

2 5 3 上一个就有2 缺0 次

总共算一下 共缺页7次