页面置换算法是操作系统中的核心组件,用于管理计算机的内存系统,确保系统高效运行。在实际操作系统中,物理内存的大小通常远远小于虚拟地址空间,因此需要合理的算法来管理物理内存,当程序运行时所需的页面不在内存中时,选择将哪个页面置换出去,以便加载新页面。FIFO、LRU、OPT、NUR和LFU是五种典型的页面置换算法,它们各自具有不同的特点和适用场景。 FIFO(First-In-First-Out)算法是最早出现的页面置换算法,基于先进先出的原则,假设最早装入内存的页面不再被使用,因此当需要替换时,FIFO会置换最早进入内存的页面。该算法实现简单,但可能会导致“Belady异常”,即在某些情况下,增加内存页面反而使得缺页率增加。 LRU(Least Recently Used)算法基于一个假设:如果一个页面很久没有被访问,那么在未来它也不太可能被访问。因此,LRU算法总是淘汰最长时间未被访问的页面。LRU算法能够较好地反映程序的局部性原理,但实现成本较高,特别是在实际操作中,需要维护一个访问记录链表。 OPT(Optimal)算法是一种理想化的算法,它总是淘汰未来最长时间内不会被访问的页面,因此它能保证最低的缺页率。然而,由于OPT需要预知未来的页面访问序列,因此在实际中无法直接使用。不过,OPT常常作为评估其他页面置换算法的标准。 NUR(Not Recently Used)算法是LRU算法的一种近似,通过维护两个列表来区分页面的使用情况:一个用于记录最近使用的页面,另一个用于记录未使用的页面。在选择页面替换时,NUR算法会优先考虑两个列表中都未出现的页面进行置换,这降低了实现的成本,同时避免了频繁扫描整个内存的开销。 LFU(Least Frequently Used)算法则基于一个假设:一个页面在最近一段时间内被访问的频率较低,那么在未来一段时间内它被访问的频率也可能会保持较低。因此,LFU算法淘汰访问频率最低的页面。LFU算法可能会受到历史数据的影响,特别是在程序访问模式发生变化时,可能无法正确反映当前的页面使用情况。 在上述实验报告中,学生们需要通过随机数产生指令序列,模拟不同页面访问模式。指令序列需要转换为页地址流,并且设置不同的用户内存容量,然后通过编写函数来计算FIFO、LRU、OPT、NUR和LFU五种页面置换算法在不同内存容量下的命中率。通过这些实验步骤,学生不仅能够加深对页面置换算法的理解,还能学会如何通过编程实现这些算法,并评估它们的性能。 实验的步骤包括定义数据结构、初始化变量、编写核心函数来模拟算法流程,最终输出不同算法在不同内存容量下的命中率。其中,数据结构包括页面结构、页帧控制结构、指令流数组、页面失效次数和用户进程内存页帧数等,核心函数涉及页面的装入、缺页判断、页面置换和命中率计算等。 页面置换算法是操作系统中用于内存管理的关键技术,通过理解并实现FIFO、LRU、OPT、NUR和LFU等算法,可以有效提升计算机系统的性能和效率。而通过设计性实验,可以更加直观地了解这些算法的实现细节和性能差异,为系统设计和优化提供重要参考。
2025-04-18 16:35:49 445KB 操作系统 存储管理 页面置换算法
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本文利用javaweb,连接了数据库,主要实现了五种置换算法、随机数生成、多线程启动和暂停、动画显示实现、柱状图生成、查看历史纪录、只显示最新一次结果等功能。 具体如下: 实现了五种置换算法,OPT、CLOCK、LFU、LRU、FIFO, (1) 输入一个逻辑页面访问序列和随机产生逻辑页面访问序列,由五个线程同时完成每个算法; (2) 能够设定驻留内存页面的个数、内存的存取时间、缺页中断的时间、快表的时间,并提供合理省缺值,可以暂停和继续系统的执行; (3) 能够随机输入存取的逻辑页面的页号序列; (4) 能够随机产生存取的逻辑页面的页号序列; (5) 能够设定页号序列中逻辑页面个数和范围; (6) 能够设定有快表和没有快表的运行模式; (7) 提供良好图形界面,同时能够展示四个算法运行的结果; (8) 给出每种页面置换算法每个页面的存取时间; (9) 能够将每次的实验输入和实验结果存储起来,下次运行时或以后可查询;  (10) 完成多次不同设置的实验,总结实验数据,看看能得出什么结论。
2025-04-18 11:15:34 2.25MB 操作系统 java ajax
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本文是一篇优秀的毕业论文,题目是浅谈置换群的性质与应用,希望对大家有所帮助
2024-04-15 21:44:29 2.13MB 优秀毕业论文
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提出了使用大型强子对撞机的ATLAS检测器收集的数据来寻找中性,弱相互作用,长寿命粒子的衰减的方法。 本文的分析使用了2015–2016年记录的s = 13 TeV时质子-质子碰撞数据的36.1 fb-1。 该搜索采用了一种技术,该技术利用两顶点策略和一种仅需要一个顶点并结合检测器中的额外活动的新技术,即可在μon光谱仪中重建衰落成射流的长寿命粒子的顶点,从而提高了使用寿命的灵敏度。 观察到的事件数量与预期的背景一致,并确定了几个基准信号的极限。
2024-04-08 17:26:12 1.24MB Open Access
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选择山东菜园矿的气煤和山西古交矿的焦煤的平衡水煤样对不同浓度的CH4和CO2混合气体进行了吸附-解吸实验,分析了CH4和CO2在吸附-解吸过程中各组分浓度的变化规律,并探讨分析了实验过程中出现高压阶段吸附量小于低压时的原因.结果表明,不同浓度的CH4和CO2混合气体的解吸曲线都滞后于吸附曲线;相同条件下,焦煤的吸附量大于气煤的吸附量;CO2与CH4浓度之比越大,气体的吸附量越大;吸附过程中,CO2组分的吸附速率是先快后慢,而CH4组分的吸附速率先慢后快,解吸时则相反.吸附和解吸平衡时,游离相中的CO2浓度低于原始混合气体中的CO2浓度,CH4浓度高于原始气体中CH4浓度.实验结果证实了CO2在与CH4的竞争吸附中占据优势,注入CO2可以有效地置换或驱替煤层CH4,注入CO2气体的数量越大、相对浓度越高,单位压差CH4解吸率和CO2吸附率就越高.
2024-02-26 11:49:00 1.81MB 二元混合气体 吸附-解吸 CO2置换
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陆地棉背景的Pima棉染色体片段置换系创制,王云鹏,王省芬,染色体片段置换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)基因组内只有一个或少数几个纯合的供体亲本染色体片段,而其余部分与受体亲本�
2024-02-24 10:11:25 759KB 首发论文
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超级稻“培矮64S/93-11”染色体片段置换系群体的构建及稻谷粒形相关基因的定位,肖应辉,公杰,染色体片段置换系是指一套以同一亲本为遗传背景,置换了供体亲本一个或少数染色体片段的系列株系所组成的群体。本研究以双亲均已
2024-02-24 10:09:59 415KB 首发论文
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置换密码C++实现源码下载 很简单,只供参考
2023-10-18 08:00:25 711B 密码学 C++ 源码
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操作系统课程设计,存储管理 存储管理 连续分区管理,虚拟存储链表法,位图法,页面置换
2023-06-10 13:27:03 1.65MB 操作系统课设
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自己写的 呵呵 希望支持 信息安全 古典加密算法------置换密码 古典加密算法------代换密码------乘数密码
2023-04-13 20:05:05 1007B 置换密码
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