时钟页面置换算法

一、局部：时钟置换算法：

1.最优置换算法：理论上的，预测最晚调用的页面。

2.LRU算法，置换掉最久未使用的。

　　一个链表。一个页面被调用的话，会被从链表中（它原本的位置）移动到链表首，而每次缺页，则会将链表尾部元素置换。

3.FIFO算法，置换掉在内存中时间最长的。（性能低

　　同是一个链表，每次缺页置换最早进入页面（时间排序）链首的。新页面放在链表尾部。

4.clock 算法，

　　环形链表，不再排序而是使用2个标记，0和1，

　　第一个次加载页面的时候，页面标记被设置为0，调用内存中驻留的页面时，标记该页面为1，

　　出现缺页时，指针从当前位置循环查找环形链表，如果遇到标记为1的，标记为0，如果遇到标记为0的，置换它。

5.最不常用算法

　　标记不再是0和1，每次调用，标记值+1，缺页时，置换标记值最小的页面

　　优化版本：定期减小数字

clock 算法 虽然不能像LRU（least recently used）算法 一样精确的记录访问顺序，但是，开销较小。

改进版的clock 算法，只在访问同一个页面的时候，做写回操作，在缺页的时候，会跳过已经被改变的。

下面是一个小练习

function clock(load){
    //假设同时可以加载的数目
        let workRow =3;
　　　　　//储存标记位
        let m = new Map();
　　　　　//当前加载的
        let res=[];
　　　　　//当前加载的index，workRow个
        let pointer = 0;
        //初始化
        for(var i=0;i<load.length;i++){
            if( res.length<workRow && !m.has(load[i]) ){
                //如果没满，初始化
                res.push(load[i])
                //设置为1
                m.set(load[i],0);
                
            //如果满了，而且需要加载的就在里面（重复）不用再加载
            }else if(m.has(load[i])){
                    console.log('loaded what has been there',load[i])
　　
　　　　　　　　　　　　m.set(load[i],1)

            }else{
                    //缺页异常，需要置换
                    loading(load[i],i)
                    console.log(load[i] , res)
                }
            }
      
       
        function loading(task,idx){
            let wait = true;
            //检查当前指针，如果是1，标记为0，如果找到为0的，扔掉，其余移动向下，把要加载的，加载进来，设置为1，结束
            while(wait){
                pointer = idx%(workRow-1)
                if(m.get(res[pointer])==1){
                m.set(res[pointer],0)
            }else if(m.get(res[pointer])==0){
                m.delete(res[pointer])
                res[pointer]=task
                m.set(task,1)
                wait = false;
            　　}
            pointer++;
            }
        }
　　　　//内存中最后的内容
        return res;
     }

    clock(['a','b','b','d','b','e','c','d','e'])

 二、全局：置换算法

1.尽量不更改常驻集大小的（假设工作集大小趋于稳定），工作集置换算法。

　　每次访存时，换出当前工作集窗口内没引用的页面。

　　每次缺页时，增加页面，更新访存链表。

2。动态改变常驻集（页面数）大小的，缺页率算法。

　　缺页率太大，增加常驻集，缺页率太小，减少常驻集。

　　而检测方法，是设置一个缺页之间的T间隔数，如果在这个T间隔范围内，没有出现缺页，（两次缺页之间的实际间隔t大于设定值T）则减小常驻集（置换所有未被引用的页面）。如果在这个范围内出现缺页，则增加常驻集大小(直接加入该页面到常驻集)。