页面置换算法是在当进程运行过程中,若其要访问的页面不在内存且内存已满时,要决定将哪个页面换出的算法。常见的页面置换算法包括最佳置换、先进先出置换、最近最久未使用置换和Clock置换等。本次的实验实现的算法包括最佳置换算法(OPT)、先进先出置换算法(FIFO)和最近最久未使用算法(LRU)。
从代码说起 fn longRunningOperations(){ ... // 很耗时}let result = longRunningOperations();// do other thing 我们来看上面这段伪代码,longRunningOperations是个很耗时的方法(调用一次要几十秒甚至几分钟),比如:
算了吃啥午餐啊,我直接放大招,把我自己整理的所有操作系统八股文一次性放出来给大家好了!
进程运行时,若其访问的页面不在内存而徐将其调入,但内存已无空闲时间时,就需要从内存中调出一页程序或数据,送入磁盘的对换区。 而选择调入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较长时间不会再访问的页面先调出。
① 判断置换算法好坏的标准: 具有较低的页面置换频率。 ② 内存抖动: 页面的频繁更换,导致整个系统效率急剧下降,这个现象称为内存抖动。 一、最佳置换算法 1.作用 其所选择的被淘汰页,
文章目录 知识总览 1. 最佳置换算法(OPT) 2. 先进先出置换算法(FIFO) 3. 最近最久未使用置换算法(LRU) 4. 时钟置换算法(CLOCK) 5. 改进型的时钟置换算法 知识回顾与
进程运行时,若其访问的页面不在内存而需将其调入,但内存已无空闲空间时,就需要从内存中调出一页程序或数据,送入磁盘的对换区,其中选择调出页面的算法就称为页面置换算法。
这时就需要缺页处理程序来处理,cpu会把产生异常的线性地址存储到lab2里提到过的cr2寄存器中,并且把页访问异常的错误码存放在中断栈中。
测试开发岗会伴随开发+测试类的工作,开发主要是开发一些测试工具来提高测试效率,也会和根据业务团队的需求开发一些工具。
考虑这样一种情况:刚刚从内存中换出到磁盘的页面马上又要被重新换入到内存中,刚刚从磁盘中换入到内存的页面马上就要被换出来。这种频繁的页面调度行为称为抖动。这是页面置换过程中一种最糟糕的情形。
前面的文章已经介绍了什么是操作系统的虚拟内存,与本文要介绍的缓存置换算法息息相关,如果还没有看的朋友,建议先读一下上篇文章,链接是:什么是操作系统的虚拟内存?
上一次,相信大家已经知道关于 LRU 页面置换算法的思想和实现了,这里可以一键直达:
然后发现,操作系统的知识点考察还是比较多的,大厂就是大厂就爱问基础知识。其中,关于操作系统的「调度算法」考察也算比较频繁。
操作系统将内存按照页的进行管理,在需要的时候才把进程相应的部分调入内存。当产生缺页中断时,需要选择一个页面写入。如果要换出的页面在内存中被修改过,变成了“脏”页面,那就需要先写会到磁盘。页面置换算法,就是要选出最合适的一个页面,使得置换的效率最高。页面置换算法有很多,简单介绍几个,重点介绍比较重要的LRU及其实现算法。
系统的内存并不是无限大,操作系统会为每个程序分配内存,当访问的地址块不在内存中,就要从外存(即硬盘,U盘等)调入,这就是所说的缺页异常。
通过请求页式存储管理中页面置换算法模拟程序,了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换算法。
思想:利用局部性原理,根据一个进程在执行过程中过去的页面访问踪迹来推测未来的行为。认为过去一段时间里不曾被访问过的页面,在最近的将来可能也不会再被访问。即利用“最近的过去”预测“最近的将来”。
五种页面置换算法: 1)最佳置换算法(OPT) 2)先进先出算法(FIFO) 3)最近最少使用算法(LRU) 4)时钟置换算法(CLOCK) 5)改进型的时钟置换算法
在进程运行过程中,若其所要访问的页面不在内存而需把它们调入内存,但内存中已无空闲空间时,为了保证该进程能正常运行, 系统必须从内存中调出一页程序或数据到磁盘的对换区中。但应将哪个页面调出,需根据一定的算法来实现。 常见的页面置换算法有: 1. 最佳置换算法(Optimal) 从内存中移除永远都不再需要的页面或者说是未来最长时间内不再被访问的页面,如果这样的页面存在,则选择最长时间不需要访问的页面。采用最佳置换算法,可以保证较低的页面更新频率。从理论上讲,由于无法预知哪一个页面是未来最长时间内不再
当缺页中断发生, 需要调入新的页面而内存已满时, 选择内存当中哪个物理页面被置换.
模拟实现的算法:FIFO,Optimal(最佳置换),LRU,Clock,改进的Clock算法 一、先入先出(FIFO): 最简单的页面置换算法是先入先出(FIFO)法。这种算法的实质是,总是选择在主存中停留时间最长(即最老)的一页置换,即先进入内存的页,先退出内存。理由是:最早调入内存的页,其不再被使用的可能性比刚调入内存的可能性大。建立一个FIFO队列,收容所有在内存中的页。被置换页面总是在队列头上进行。当一个页面被放入内存时,就把它插在队尾上。 这种算法只是在按线性顺序访问地址空间时才是理想的,否则
程序执行时会呈现出局部性规律,即在一较短的时间内,程序的执行仅局限于某个部分,相应地,所访问的存储空间也局限于某个区域。
近期要实现一个小的功能:我需要在短期内对某些数据进行快速查询、修改等操作,但这些数据仅仅在短期内会用到,过一小段时间就可以销毁了。
内存管理是操作系统中经典的话题。小型嵌入式系统一次只需要执行一个任务,对内存管理没有要求。现代的操作系统通常要同时执行多个进程,多个进程所占用的内存之和通常超出物理内存的容量大小。即便内存容量也在不断的增长,但始终跟不上软件体积膨胀的速度。甚至有些庞大的程序所需要的内存就足以塞满整个物理内存空间。所以,现代操作系统的设计者就要想办法来调和系统的多任务同时运行、软件体积膨胀和有限的物理内存容量之间的冲突,想尽办法做到鱼和熊掌兼得。这就是本文所介绍的操作系统的内存管理。本文所介绍的主要是:
一个计算机任务只需要部分装入主存便可以启动运行,其余部分留在磁盘上,在需要的时候装入主存,这样可以提高主存空间的利用率。这样该系统所具有的主存容量会比实际主存容量大很多,这样的存储器称为虚拟存储器。
LRU(Least Recently Used)最近最少使用算法是众多置换算法中的一种。
进程和线程在调度时候出现过很多算法,这些算法的设计背景是当一个计算机是多道程序设计系统时,会频繁的有很多进程或者线程来同时竞争 CPU 时间片。那么如何选择合适的进程/线程运行是一项艺术。当两个或两个以上的进程/线程处于就绪状态时,就会发生这种情况。如果只有一个 CPU 可用,那么必须选择接下来哪个进程/线程可以运行。操作系统中有一个叫做 调度程序(scheduler) 的角色存在,它就是做这件事儿的,调度程序使用的算法叫做 调度算法(scheduling algorithm) 。
内存管理的一种页面置换算法,对于在内存中但又不用的数据块(内存块)叫做LRU,操作系统会根据哪些数据属于LRU而将其移出内存而腾出空间来加载另外的数据。
操作系统的虚拟内存管理,是内存管理中逻辑扩充内存的一个重点,必须掌握其原理和经典的页面置换算法。
这里有相对地址和绝对地址,相对地址就是别的球员相对于 1 号球员的位置,绝对地址是他们实际居住的房间号,相对地址就是内存中的逻辑地址,而绝对地址就是物理地址。
进程和线程在调度时候出现过很多算法,这些算法的设计背景是当一个计算机是多道程序设计系统时,会频繁的有很多进程或者线程来同时竞争 CPU 时间片。 那么如何选择合适的进程/线程运行是一项艺术。当两个或两个以上的进程/线程处于就绪状态时,就会发生这种情况。如果只有一个 CPU 可用,那么必须选择接下来哪个进程/线程可以运行。操作系统中有一个叫做 调度程序(scheduler) 的角色存在,它就是做这件事儿的,调度程序使用的算法叫做 调度算法(scheduling algorithm) 。
缺页中断(英语:Page fault,又名硬错误、硬中断、分页错误、寻页缺失、缺页中断、页故障等)指的是当软件试图访问已映射在虚拟地址空间中,但是目前并未被加载在物理内存中的一个分页时,由中央处理器的内存管理单元所发出的中断。
最近有个小伙伴跟我诉苦,说他没面到LRU,他说他很久前知道有被问过LRU的但是心想自己应该不会遇到,所以暂时就没准备。
MQ都使用磁盘来存储消息。这样服务器下电也不会丢数据。绝大多数用于生产系统的服务器,都会使用多块磁盘组成磁盘阵列,这样即使其中的一块异常,也可把数据从其他磁盘中恢复。
Oracle体系结构中经常看到LRU算法,Least Recently Used,也有叫“最近最少使用页面置换算法”,简单讲,Oracle会将内存中最近不用的数据库移出内存以腾出空间来加载另外的数据。算法的实现虽然无法获取,但对于我们很多人来说,也没有必要了解。更重要、更实际地是知道它的作用,以及基于此对一些问题的分析与判断。 关于这个算法,有一种最理想的计算,就是每次调换出的内存是所有内存中最迟将被使用的,可以最大限度地推迟内存调换,但这种算法是理想内存置换,无法实现。为了减少与理想算法的差距,又出现了各种精妙的算法,LRU就是其中一个。它是基于:前面内存中的数据很可能在后面频繁使用,反过来说,已经很久没用的内存中数据可能在未来较长时间内不会被用到,这是著名的局部性原理,比内存速度还要快的cache,也是基于同样的原理运行的。因此我们只需要在每次内存调换时,找到最近最少使用的内存数据调出内存,这就是LRU算法的内容。 有的书中提到的“如果数据库空运转,最终DBWR会将全部缓冲区存储区写入磁盘”,DBWR会将dirty缓冲区写入磁盘,使用的是LRU算法,如上原理所述,根据DBWR触发的若干条件,外加LRU算法,DBWR当然会将全部buffer cache写入磁盘。
这里作者就先实现了两种置换方法 第一种就是先进先出算法 第二种就是最久未使用算法 首先看到先进先出,我们最容易想到的就是队列了,所以实现起来比较简单 第二个就是最久未使用,这里面的难点就是在如何判断哪个页号是最久未使用的那个,以及每次不管页号是否在内存中,都需要进行的操作。这里作者就不讲解了, 下面的源代码中会详细讲解。
存储管理是操作系统中一个非常关键的组成部分,涉及到数据的存储、检索和管理。操作系统需要有效地管理不同类型的存储资源,包括主存(RAM)、辅助存储(如硬盘驱动器和固态硬盘)以及在某些情况下的网络存储。这一过程确保系统的高效运行和资源的最优利用。
上篇博客作者只介绍了两种算法 下面作者介绍另外两种算法 第一种就是最佳置换算法,这种算法只在理论成立,但是在实际操作中是无法进行操作的,他的理念就是,每次置换的时候是置换出将来最晚使用的页号,所以可以达到最大程度上的节约置换的操作 第二种就是最少使用算法,主要是通过计数每个页号在一定时间内出现的次数,然后置换出出现次数最少的那一个页号,也就相当于是出现频率的意思,这种算法要记得和最近最久未使用算法进行区别,最久未使用算法的意思是,每次置换出队列中没有被使用的时间最长的元素,这里强调的是时间的最长 详细的可以看下面的源代码:
Q:一天同事问,我放在 redis 中的 key,为什么有时候过一段时间数据就没有了,我并没有设置过期时间呀??😳😳
程序到运行主要经过程序(外存)编译,链接,装入(内存)。《程序如何运行:编译、链接、装》:
1 什么是LRU Cache 在LeetCode上有一个LRU Cache实现的题目 Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the following operations: get and set. get(key) - Get the value (will always be positive) of the key if the key exists
本文旨在深入探讨Linux操作系统的虚拟内存管理机制。我们将从基本概念开始,逐步深入到内核级别的实现细节。为了达到这个目标,本文将结合理论讨论和实际的代码分析。我们希望通过这种方式,使读者对Linux虚拟内存管理有更深入的理解。
9月底收到创新工场offer,本早就该写一篇博客来总结在校招季遇到到的问题的,但近期比較懈怠直到如今才整理出这篇博客。
操作系统的存储管理是指操作系统如何管理计算机的存储器,包括主存储器(RAM)和辅助存储器(硬盘、光盘等)。
主存(RAM) 是一件非常重要的资源,必须要认真对待内存。虽然目前大多数内存的增长速度要比 IBM 7094 要快的多,但是,程序大小的增长要比内存的增长还快很多。不管存储器有多大,程序大小的增长速度比内存容量的增长速度要快的多。下面我们就来探讨一下操作系统是如何创建内存并管理他们的。
FIFO 算法是一种比较容易实现的算法。它的思想:是基于队列的先进先出原则,最先进入的数据会被最先淘汰掉。这是最简单、最公平的一种思想。
C语言模拟实现虚拟存储管理(请求分页存储管理)使用FIFO算法 1)实验目的 2)实验内容 3)实验基本原理和解决方案 4)数据结构、模块划分 5)画出程序的基本结构框图和流程图(包括主程序流程图、模块详细设计流程图等),对程序的每一部分要有详细的设计分析说明,说明设计实现所用的原理。 6)源代码,要求格式规范,适当加注释,以有助于说明问题为宜,注释不少于三分之一。 7)运行的结果,要求有对结果的分析 8)参考资料 一、实验目的 存储管理的主要功能之一是合理的分配空间。请求分页存储管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是:通过编程模拟实现请求分页存储管理中硬件地址转换过程、缺页中断处理过程,以及先进先出页面置换算法,加深对页式虚拟存储管理的理解,了解虚拟存储技术的特点,掌握请求页式存储管理的页面置换方法;通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。
在上一篇介绍的几种多道编程的内存管理模式中,以交换内存管理最为灵活和先进。但是这种策略也存在很多重大问题,而其中最重要的两个问题就是空间浪费和程序大小受限。那么有什么办法可以解决交换内存存在的这些问题呢?答案是分页,它是我们解决交换缺陷的“不二法门”。
在程序运行中,在不同时刻把同一个存储区分配给不同程序段和数据段,实现存储区共享。适用于连续存储(单一连续区分配,分区)
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