時鍾頁面置換算法

一、局部：時鍾置換算法：

1.最優置換算法：理論上的，預測最晚調用的頁面。

2.LRU算法，置換掉最久未使用的。

　　一個鏈表。一個頁面被調用的話，會被從鏈表中（它原本的位置）移動到鏈表首，而每次缺頁，則會將鏈表尾部元素置換。

3.FIFO算法，置換掉在內存中時間最長的。（性能低

　　同是一個鏈表，每次缺頁置換最早進入頁面（時間排序）鏈首的。新頁面放在鏈表尾部。

4.clock 算法，

　　環形鏈表，不再排序而是使用2個標記，0和1，

　　第一個次加載頁面的時候，頁面標記被設置為0，調用內存中駐留的頁面時，標記該頁面為1，

　　出現缺頁時，指針從當前位置循環查找環形鏈表，如果遇到標記為1的，標記為0，如果遇到標記為0的，置換它。

5.最不常用算法

　　標記不再是0和1，每次調用，標記值+1，缺頁時，置換標記值最小的頁面

　　優化版本：定期減小數字

clock 算法 雖然不能像LRU（least recently used）算法 一樣精確的記錄訪問順序，但是，開銷較小。

改進版的clock 算法，只在訪問同一個頁面的時候，做寫回操作，在缺頁的時候，會跳過已經被改變的。

下面是一個小練習

function clock(load){
    //假設同時可以加載的數目
        let workRow =3;
　　　　　//儲存標記位
        let m = new Map();
　　　　　//當前加載的
        let res=[];
　　　　　//當前加載的index，workRow個
        let pointer = 0;
        //初始化
        for(var i=0;i<load.length;i++){
            if( res.length<workRow && !m.has(load[i]) ){
                //如果沒滿，初始化
                res.push(load[i])
                //設置為1
                m.set(load[i],0);
                
            //如果滿了，而且需要加載的就在里面（重復）不用再加載
            }else if(m.has(load[i])){
                    console.log('loaded what has been there',load[i])
　　
　　　　　　　　　　　　m.set(load[i],1)

            }else{
                    //缺頁異常，需要置換
                    loading(load[i],i)
                    console.log(load[i] , res)
                }
            }
      
       
        function loading(task,idx){
            let wait = true;
            //檢查當前指針，如果是1，標記為0，如果找到為0的，扔掉，其余移動向下，把要加載的，加載進來，設置為1，結束
            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++;
            }
        }
　　　　//內存中最后的內容
        return res;
     }

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

 二、全局：置換算法

1.盡量不更改常駐集大小的（假設工作集大小趨於穩定），工作集置換算法。

　　每次訪存時，換出當前工作集窗口內沒引用的頁面。

　　每次缺頁時，增加頁面，更新訪存鏈表。

2。動態改變常駐集（頁面數）大小的，缺頁率算法。

　　缺頁率太大，增加常駐集，缺頁率太小，減少常駐集。

　　而檢測方法，是設置一個缺頁之間的T間隔數，如果在這個T間隔范圍內，沒有出現缺頁，（兩次缺頁之間的實際間隔t大於設定值T）則減小常駐集（置換所有未被引用的頁面）。如果在這個范圍內出現缺頁，則增加常駐集大小(直接加入該頁面到常駐集)。