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c的LRU演算法

發布時間: 2023-05-24 14:49:53

⑴ lru演算法是什麼

LRU是Least Recently Used的縮寫,是一種常用的頁面置換演算法,選擇最近最久未使用的頁面予以淘汰。

該演算法賦予每個頁面一個訪問欄位,用來記錄一個頁面自上次被訪問以來所經歷的時間t,當須淘汰一個頁面時,選擇現有頁面中其t值最大的,即最近最少使用的頁面予以淘汰。

特點:

LRU 演算法弊端是存在偶發性、周期性的批量操會降低緩存的命中率,對緩存造成污染,下面幾個就是改進演算法。

LRU-K會記錄每條數據的訪問歷史,當達到 k 時,才將數據存放到緩存,在緩存內存回收時,緩存中越接近 k 的數據被優先刪除。

Two queues(2Q)相當於 LRU-2,區別是訪問歷史(首次訪問)數據緩存於 FIFO 隊列,二次及以上的數據存放LRU緩存,FIFO 隊列數據遵循該緩存的內存回收機制,LRU緩存數據遵循該緩存的內存回收機制。

⑵ lru演算法是什麼呢

LRU演算法是最少使用頁面置換演算法(Least Recently Used),首先置換近期最長時間以來沒被訪問的頁面,是為虛擬頁式存儲管理服務的。

LRU演算法的設計原則是:如果一個數據在最近一段時間沒有被訪問到,那麼在將來它被訪問的可能性也很小。也就是說,當限定的空間已存滿數據時,應當把最久沒有被訪問到的數據淘汰。

LRU原理

該思想最初用於計算機操作系統中,內存中的容量較有限,為了能更加合理的利用內存中的性能,對用戶的使用作出假設,最近最少使用的越不重要,最近使用的越有可能使用到,使得該元素更容易獲取到。

如果元素當前容量超過了內存最大容量,則需要刪除掉最近最少使用的元素。在其之後,許多緩存及許多分布式系統都採用才思想。

⑶ C語言用以下函數構造LRU演算法,求大俠幫助

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAINMEM 3 //主存可存儲的頁面個數
#define QUEUEMAXLEN 30 //隊列最大長度

struct LRUQueue //定義一個特殊的隊列
{
int number;
int data[MAINMEM];
}lru;

void Init(); //初始化操作
void Add(int pageID); //加入隊列
int Find(int pageID); //查找頁面是否在主存中
void Update(int pos); //更新頁所在的地址
void PrintQueue(); //輸出主存內容

int main()
{
int i;
int queuelength;
int queue[QUEUEMAXLEN];

Init(); //初始雹握化操作

printf("請輸入隊列的長度:");
scanf("%d",&queuelength);

printf("請以此輸入隊列的頁號:");
for(i=0;i<queuelength;i++)
{
scanf("譽肆首%d",&queue[i]);
Add(queue[i]);
PrintQueue();
}

system("pause");
return 0;
}
void Init()
{
lru.number = 0;
int i;
for(i = 0;i<MAINMEM;i++)
{
lru.data[i] = -1;
}
}
int Find(int pageID)
{
int i;
for (i=0;i<MAINMEM;i++)
{
if(lru.data[i] == pageID)
{
return i;
}
}
return 0;
}
void Update(int pos)
{
int tmp = lru.data[pos];
int i;
for(i = pos;i<lru.number;++i)
{
lru.data[i] = lru.data[i+1];
}
lru.data[lru.number-1] = tmp; //將被訪問的頁放在最後一位,其他的頁前移,因為置換時刪掉的是主存中第一塊放置的頁面
}
void PrintQueue()
{
printf("當前內存中的頁號:\n");
int i;
putch('|');
for(i = 0;i<MAINMEM;i++)
{
if(lru.data[i] == -1)
printf(" |");
else
printf("%d |",lru.data[i]);
}
putch('\n');
}
void Add(int pageID)
{
printf("當前訪問的頁面:%d\n",pageID);
if(lru.number<MAINMEM) //如慶數果主存沒有填滿
{
int pos = Find(pageID);
if(pos)
{
Update(pos);
}
else
{
lru.data[lru.number++]=pageID;
}
}
else
{
int pos = Find(pageID);
if(pos)
{
Update(pos);
}
else
{
int i;
for(i=0;i<MAINMEM-1;i++)
{
lru.data[i]=lru.data[i+1]; //數據左移一個單位
}
lru.data[i]=pageID; //加入新數據
}
}
}

⑷ lru演算法是什麼

最近最少使用頁面置換演算法,是為虛擬頁式存儲管理服務的。

LRU演算法的建議基於以下事實:在前幾條指令中經常使用的頁面很可能在後幾條指令中經常使用。

相反,長時間未使用的頁面將來可能會長時間不使用。 這是眾所周知的局部性原則-緩存比內存快,它也以相同的原理運行。 因此,每次交換時,我們只需要找到使用最少的頁面來調出內存即可。

(4)c的LRU演算法擴展閱讀:

LRU演算法是大多數操作系統廣泛使用以最大化頁面命中率的頁面替換演算法。該演算法的思想是,當發生頁面錯誤時,將選擇並替換未使用時間最長的頁面。

從程序操作原理的觀點來看,最近最少使用的演算法是相對接近理想的頁面替換演算法。該演算法不僅充分利用了內存中頁面調用的歷史信息,而且可以正確反映程序的局部問題。

⑸ lru演算法是什麼

lru演算法是一種頁面置換演算法,在對於內存中但是又不用的數據塊,叫做LRU,操作系統會根據那些數據屬於LRU而將其移出內存而騰出空間來載入另外的數據。

LRU演算法:最近最少使用,簡單來說就是將數據塊中,每次使用過的數據放在數據塊的最前端,然後將存在的時間最長的,也就是數據塊的末端的數據剔除掉這就是LRU演算法。

如果進程被調度,該進程需要使用的外存頁(數據)不存在於數據塊中,這個現象就叫做缺頁。如果這個數據此時不在,就會將這個數據從加入到數據塊首部。

數據塊插入與剔除:每次有新數據到來時,會將其放入數據塊首部,當數據每次被訪問時,岩鍵肢將這個數據插入數據塊的首部如果數據塊滿了,每次新進的數據都會將數據塊尾部的數據擠出數據塊。

差距

為了盡量減少與理想演算法的差距,產生了各種精妙的演算法,最少使用頁面置換演算法便是其中一個。LRU演算法的提出,是基於這樣一個事實:在前面幾條指令中使用頻繁的頁面很可能在後面的幾條指令中頻繁使用。

反過來說,已經亮鉛很久沒有使用的頁面很可能在未來較長的一段時間內不會被用到。這個,就是著名的局部性原理——比內存速度還要快的cache,也是基於同樣的原理運行的。因此,我們只需要在每次調換時,找到最少使用的那個頁面調出內存。這就是LRU演算法的全部內容。

LRU在電子系統中的解釋:

Line Replaceable Unit—LRU,電子系統中常採用模塊化設計,這種可更換的模塊單元則被叫做LRU,中文名稱是「線性可粗世更換單元」。

⑹ lru的演算法是什麼

lru的演算法是一種常用的頁面置換演算法,選擇最近最久未使用的頁面予以淘汰。該演算法賦予每個頁面一個訪問欄位,用來記錄一個頁面自上次被訪問以來所經歷的時間 t,當須淘汰一個頁面時,選擇現有頁面中其 t 值最大的,即最近最少使用的頁面予以淘汰。

對於虛擬頁式存儲,內外存信息的替換是以頁面為單位進行的——當需要一個放在外存的頁面時,把它調入內存,同時為了保持原有空間的大小,還要把一個內種調動越少,進程執行的效率也就越高。

硬體支持

LRU置換演算法雖然是一種比較好的演算法,但要求系統有較多的支持硬體。為了了解一個進程在內存中的各個頁面各有多少時間未被進程訪問,以及如何快速地知道哪一頁是最近最久未使用的頁面,須有兩類硬體之一的支持:寄存器或棧。

寄存器

為了記錄某進程在內存中各頁的使用情況,須為每個在內存中的頁面配置一個移位寄存器,可表示為:

R = Rn-1 Rn-2 Rn-3…R2 R1 R0。

⑺ LRU演算法具體怎麼算的,有沒有例子

有例子 LRU(least recently used)最近最久未使用。
假設 序列為 4 3 4 2 3 1 4 2
物理塊有3個 則
首輪 4調入內存 4
次輪 3調入內存 3 4
之後 4調入內存 4 3
之後 2調入內存 2 4 3
之後 3調入內存 3 2 4
之後 1調入內存 1 3 2(因為最近最久未使用的是4,從這里向前找最近最久未使用的)
之後 4調入內存 4 1 3(原理同上)
最後 2調入內存 2 4 1

過程就是這樣的,樓主只要明白最近最久未使用這個道理,再回去參考書上的例子就明白是怎麼算的啦!呵呵!

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