操作系统之LRU算法(C语言).pdf

操作系统中的LRU（Least Recently Used）算法是一种常用的页面替换策略，用于解决虚拟存储器中页面调度的问题。当物理内存不足，无法容纳所有已加载的进程页面时，LRU算法会根据页面的使用历史来决定淘汰哪个页面。其基本思想是：最近最久未使用的页面优先被淘汰。 在给出的代码中，LRU算法的实现使用了C语言，主要分为以下几个部分： 1. 数据结构定义： - `a` 数组用来存储访存序列，即按照访问顺序记录的页面请求。 - `b` 数组用来模拟内存中的物理块，其中每个子数组表示一个物理块，每个元素代表一个页面。 - `c` 数组用于记录哪些页面产生了缺页，以便输出星号(*)表示。 2. 函数说明： - `printit` 函数用于输出边框，增强输出的可读性。 - `init` 和 `init1` 函数分别初始化 `b` 和 `c` 数组，将所有元素设置为-1。 - `LRU` 函数是实现LRU算法的主要部分，它遍历访存序列并更新内存状态。 - 使用一个标志变量 `flag` 来判断当前访问的页面是否已经在内存中。 - 如果页面在内存中，将其在 `b` 数组中的位置向左移动，保持页面的顺序。 - 如果页面不在内存中，需要进行页面替换，将最久未使用的页面（即 `b` 数组最后一列的页面）淘汰，并将新页面放入内存的空闲位置，同时更新缺页次数 `count` 和 `c` 数组。 3. 主函数 `main`： - 用户输入访存次数 `num1` 和物理块数量 `num2`。 - 根据输入生成访存序列 `a`。 - 调用 `LRU` 函数执行页面调度，并输出结果。 - 最后计算缺页率 `s` 并打印。 这段代码展示了LRU算法的简单实现，但实际操作系统中的LRU通常更为复杂，可能涉及到多级索引的页表、高速缓存等优化。在理解这个代码的基础上，可以进一步学习操作系统如何在硬件层面支持LRU，以及更高效的LRU近似算法，如LFU（Least Frequently Used）等。