LRU缓存机制 题目:运用你所掌握的数据结构,设计和实现一个  LRU (最近最少使用) 缓存机制. 它应该支持以下操作: 获取数据 get 和 写入数据 put . 获取数据 get(key) - 如果密钥 (key) 存在于缓存中,则获取密钥的值(总是正数),否则返回 -1.    写入数据 put(key, value) - 如果密钥已经存在,则变更其数据值:如果密钥不存在,则插入该组「密钥/数据值」. 当缓存容量达到上限时,它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值,从而为新的数据值留…

在前一篇文章中通过leetcode的一道题目了解了LRU算法的具体设计思路,下面继续来探讨一下另外两种常见的Cache算法:FIFO.LFU 1.FIFO算法 FIFO(First in First out),先进先出.其实在操作系统的设计理念中很多地方都利用到了先进先出的思想,比如作业调度(先来先服务),为什么这个原则在很多地方都会用到呢? 因为这个原则简单.且符合人们的惯性思维,具备公平性,并且实现起来简单,直接使用数据结构中的队列即可实现. 在FIFO Cache设计中,核心原则就是:如果…

本文以序列长度20的{ 7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1};以及页面4:为例: #include <stdio.h> #define InitPysiBlocks 4 #define MaxPages 20 ,-,-,- }; ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,}; void LRU(int py[],int pg[]) { int i,j,k,m,flag[MaxPages],temp[MaxPages][InitPysiBlocks]; ;…

缓存算法(页面置换算法)-FIFO. LFU. LRU 在前一篇文章中通过leetcode的一道题目了解了LRU算法的具体设计思路,下面继续来探讨一下另外两种常见的Cache算法:FIFO. LFU 1.FIFO算法 FIFO(First in First out),先进先出. 其实在操作系统的设计理念中很多地方都利用到了先进先出的思想,比如作业调度(先来先服务),为什么这个原则在很多地方都会用到呢?因为这个原则简单. 且符合人们的惯性思维,具备公平性,并且实现起来简单,直接使用数据结构中的队列…

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四种(以下来自操作系统课本). 1. 最佳置换算法(OPT) 最佳(Optimal, OPT)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.但由于人们目前无法预知进程在内存下的若千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. 最佳置换算法可以用来评…

  缓存算法(页面置换算法)-FIFO.LFU.LRU 在前一篇文章中通过leetcode的一道题目了解了LRU算法的具体设计思路,下面继续来探讨一下另外两种常见的Cache算法:FIFO.LFU 1.FIFO算法 FIFO(First in First out),先进先出.其实在操作系统的设计理念中很多地方都利用到了先进先出的思想,比如作业调度(先来先服务),为什么这个原则在很多地方都会用到呢?因为这个原则简单.且符合人们的惯性思维,具备公平性,并且实现起来简单,直接使用数据结构中的队列即可实…

1.前言 缓冲池是数据库最终的概念,数据库可以将一部分数据页放在内存中形成缓冲池,当需要一个数据页时,首先检查内存中的缓冲池是否有这个页面,如果有则直接命中返回,没有则从磁盘中读取这一页,然后缓存到内存并返回. 但是内存的价值较高,一般来说服务器的内存总是小于磁盘大小的,而且内存不能完全分配给数据库作为缓冲池.这就意味着数据库基本上无法将所有的数据都缓冲到内存中. 当缓冲池满后,如果还有新的页面要被缓冲到池中,就要设计一种页面置换的算法,将一个旧的页面替换成新的页面. 一般来说我们熟悉的算法有下…

页面置换算法是什么?我们看一下百度百科对页面置换算法给出的定义:在地址映射过程中,若在页面中发现所要访问的页面不在内存中,则产生缺页中断.当发生缺页中断时,如果操作系统内存中没有空闲页面,则操作系统必须在内存中选择一个页面将其移出内存,以便为即将调入的页面让出空间.而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法.好了,说到底,页面置换算法就是因为操作系统的内部不够,在调入新的页面时如何取代哪个页面的问题.常见的页面置换算法有如下图所示几种: 上述的随机替换我们很容易理解,就是操作系统随机挑选的一个被…

一.实验目的: 通过模拟实现请求页式存储管理的几种基本页面置换算法,了解虚拟存储技术的特点,掌握虚拟存储请求页式存储管理中几种页面置换算法的基本思想和实现过程,并比较它们的效率. 二.实验内容: 本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行.并在缺页中断发生时分别使用FIFO.OPT和LRU算法进行页面置换的情形. 三.实验要求: 虚页的个数可以事先给定(例如10个),对这些虚页访问的页地址流(其长度可以事先给定,例如20次虚页访问)可以由程序随机产生,也可以事先…

1.最近最少使用算法LRU (Least recently used,最近最少使用) [实现]:最常见的是使用一个链表保存缓存数据 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),将数据移动到链表头部: 3.当链表满的时候将链表尾部的数据丢弃: [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. [改变] 基于以上代价,我们将维护的链表改为一个双向链表(即每个节点都有个prev和next),另外需要再多维护一个map,将缓存对象的引用放入map中: 1…

原创 上一篇博客写了先进先出算法(FIFO)——页面置换:http://www.cnblogs.com/chiweiming/p/9058438.html 此篇介绍最近最少使用算法(LRU)——页面置换,与上一篇的代码大同小异,只是用了不同的方法从页面队列 中选出需要淘汰出的页面.(题目阐述看我上一篇博客) 还是辣个栗子: 现内存页面为: 15 31 24 17 18 5 9 26 4 21 部分地址流为: 4 31 24 17 18 26 17 5 5 9 31 18 18 21 15 页面…

LRU(Least Recently Used)最少使用页面置换算法,顾名思义,就是替换掉最少使用的页面. FIFO(first in first out,先进先出)页面置换算法,这是的最早出现的置换算法.该算法总是淘汰最先进入内存的页面,即选择在内存中驻留时间最长的页面给予淘汰. FIFO置换算法有这样一个奇怪现象:内存空间块数越多,缺页中断率可能相反的越高(缺页中断次数越高). LFU(Least Frequently Used)最近最少使用算法,它是基于"如果一个数据在最近一段时间内使用次…

目录 00 简介 01 算法概述 02 公用方法与变量解释 03 先进先出置换算法(FIFO) 04 最近最久未使用(LRU)算法 05 最佳置换算法(OPT) 00 简介 页面置换算法主要是记录内存的忙闲状态,为进程分配和释放内存.当主存的空间太小而无法装入所有的进程时,就需要在内存和硬盘之间进行调度操作. 多数操作系统只采用某种特定的页面置换算法进行置换,无法预先探测当前运行进程的页面访问模式,因此不能根据不同的页面访问模式,选用不同的页面置换算法.当然,如果能对不同的访问模式选取相应的页面…

页面置换产生的原因是:分页请求式存储管理(它是实现虚拟存储管理的方法之一,其中一个特性是多次性-->多次将页面换入或换出内存) 效果最好的页面置换算法:最佳置换算法 比较常用的页面置换算法有:FIFO置换算法.LRU置换算法.LFU置换算法 最佳置换算法:不可能实现-->是衡量其他置换算法的方法. FIFO置换算法:先进先出置换算法,淘汰最先进入内存的页面,即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰.(实现简单) LRU置换算法:最近最久未使用置换算法,该算法赋予每个页面一个访问字段,用来记录一…

暴力直接上代码,主要是用了vector来实现,有些方法比較费时,不太好,请各位大神斧正.这是个人的作业,  这是代码下载页http://download.csdn.net/detail/l631068264/7644569   里面还有多级反馈队列进程调度的MFC版 #include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> #include <stdio.h> #include <stdlib…

前篇在此: 操作系统笔记(五) 虚拟内存,覆盖和交换技术 操作系统 笔记(三)计算机体系结构,地址空间.连续内存分配(四)非连续内存分配:分段,分页 内容不多,就不做index了. 功能:当缺页中断发生时,需要调入新的页面而内存已满时,需要选择哪个物理页面被置换? 目标:尽可能减少缺页中断(页面的换入换出)次数.在局部性原理下根据过去的数据统计预测. 页面锁定(frame locking):用于描述必须常驻内存的操作系统的关键部分,或时间关键的应用进程(time-critical).需要在页表中…

最近最久未使用(LRU)置换算法 #include <iostream> #include <cstdio> #include <cstring> #include <algorithm> #include <queue> #include <stack> #include <map> #include <assert.h> using namespace std; ; typedef struct Page_…

设计并实现最近最久未使用(Least Recently Used)缓存. 题目描述: 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 ex…

本篇博文为追忆以前写过的算法系列第一篇(20081021) 温故知新 目的: 为了解决内存容量有限与多作业执行的冲突.运用了虚拟存储技术.能从逻辑上对内存进行扩充,达到扩充内存的效果.分页存储管理是实现虚拟存储的一种方案.通过模拟算法的实验.加深理解,虚拟存储器的基本原理和方法. 要求: 1.请求分页的置换算法(FIFO && RUL算法实现):2.按给定的顺序列,输出页面调度过程包含命中 / 缺页,调入/调出:3.计算缺页率,频率. 说明: vp_list[N] //訪问序列 bs[M]…

原创 最近操作系统实习,写了先进先出算法(FIFO)的代码来实现页面置换. 题目阐述如下: 设计四:页面置换 设计目的: 加深对请求页式存储管理实现原理的理解,掌握页面置换算法. 设计内容: 设计一个程序,有一个虚拟存储区和内存工作区,实现下述三种算法中的任意两种,计算访问命中率 (命中率=1-页面失效次数/页地址流长度).附加要求:能够显示页面置换过程.算法包括:先进先出的 算法(FIFO).最少使用算法(LRU).最近未使用算法(NUR)该系统页地址流长度为320,页面失效 次数为每次访问相…

操作系统实验:用C语言编程实现最近最久未使用置换算法(LRU) 最近最久未使用置换算法(LRU),全称Least Recently Used,是一种页面置换算法. 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. 简单概括其思想: 1.根据页面调入内存后的使用情况.2.利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似.3.选择最近最久未使用的页面予以淘汰. 一般有3种方法 1.数组+时间戳 2.栈 3.队列 其中栈和队列可以选…

[操作系统]页面置换算法(最佳置换算法)(C语言实现) (编码水平较菜,写博客也只是为了个人知识的总结和督促自己学习,如果有错误,希望可以指出) 1.页面置换算法: 在地址映射过程中,若在页面中发现所要访问的页面不在内存中,则产生缺页中断.当发生缺页中断时,如果操作系统内存中没有空闲页面,则操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存,以便为即将调入的页面让出空间.而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法. 一个好的页面置换算法,应具有较低的页面更换频率.从理论上讲,应该保留最近重复访问的页面,…

最近最少使用算法有两种实现方式: (1)记时法:对于每一页增设一个访问时间计时器.每当一个页面被访问时,当时的绝对时钟内容被复制到对应的访问时间计时器中.这样系统就记录了内存中所有页面最后一次被访问的时间.淘汰时,选取访问时间计时器值中最小者对应的页面. import java.util.Date; // IMPORT LIBRARY PACKAGES NEEDED BY YOUR PROGRAM // SOME CLASSES WITHIN A PACKAGE MAY BE RESTRICTE…

LFU缓存 题目:请你为 最不经常使用(LFU)缓存算法设计并实现数据结构.它应该支持以下操作:get 和 put. get(key) - 如果键存在于缓存中,则获取键的值(总是正数),否则返回 -1. put(key, value) - 如果键不存在,请设置或插入值.当缓存达到其容量时,则应该在插入新项之前,使最不经常使用的项无效. 在此问题中,当存在平局(即两个或更多个键具有相同使用频率)时,应该去除 最近 最少使用的键. 「项的使用次数」就是自插入该项以来对其调用 get 和 put 函数…

Design and implement a data structure for Least Frequently Used (LFU) cache. It should support the following operations: get and put. get(key) - Get the value (will always be positive) of the key if the key exists in the cache, otherwise return -1.pu…

LRU和LFU是不同的! LRU是最近最少使用页面置换算法(Least Recently Used),也就是首先淘汰最长时间未被使用的页面! LFU是最近最不常用页面置换算法(Least Frequently Used),也就是淘汰一定时期内被访问次数最少的页! 比如,第二种方法的时期T为10分钟,如果每分钟进行一次调页,主存块为3,若所需页面走向为2 1 2 1 2 3 4 注意,当调页面4时会发生缺页中断 若按LRU算法,应换页面1(1页面最久未被使用) 但按LFU算法应换页面3(十分钟内,…

这个是比较经典的LRU(Least recently used,最近最少使用)算法,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”. 一般应用在缓存替换策略中.其中的”使用”包括访问get和更新set. LRU算法 LRU是Least Recently Used 近期最少使用算法.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快(内存块)叫做LRU,Oracle会根据那些数据属于LRU而将其移出内存而腾出空间来加载另外的数据,一…

LRU (Least Recently Used), 即最近最少使用用算法,是一种常见的 Cache 页面置换算法,有利于提高 Cache 命中率. LRU 的算法思想:对于每个页面,记录该页面自上一次被访问以来所经历的时间 \(t\),当淘汰一个页面时,应选择所有页面中其 \(t\) 值最大的页面,即内存中最近一段时间内最长时间未被使用的页面予以淘汰. 其余常见的页面置换算法还有: OPT:理想化的置换算法,假设 OS 知道程序后续访问的所有页面的顺序,每次淘汰页面时,OPT 选择的页面将是以…

设计和实现一个  LRU(最近最少使用)缓存 数据结构,使它应该支持以下操作: get 和 put .get(key) - 如果密钥存在于缓存中,则获取密钥的值(总是正数),否则返回 -1.put(key, value) - 如果密钥不存在,请设置或插入值.当缓存达到其容量时,它应该在插入新项目之前使最近最少使用的项目作废.后续:你是否可以在 O(1) 时间复杂度中进行两种操作?案例:LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 容量 */ );cache.put(1,…

一,LRU算法介绍 LRU是内存分配中“离散分配方式”之分页存储管理方式中用到的一个算法.每个进程都有自己的页表,进程只将自己的一部分页面加载到内存的物理块中,当进程在运行过程中,发现某页面不在物理内存块中(发生缺页异常)就需要从磁盘把相应的页面调入内存.而若内存已经满了的情况下,需要将内存中暂时不用的物理块页面 换出到磁盘(交换空间)中,那到底换出哪一页呢?LRU算法就是用来解决到底换出哪一页 的这个问题. LRU算法是最近最少未使用算法.当内存缺页时,总是优先选出距离当前最久未使用的页面换出…