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clock算法

CLOCK算法,也稱為最近未用算法(NRU),是一種頁面替換算法,用於管理計算機記憶體中的頁面。該算法通過以下方式工作:

頁面組織:所有頁面通過連結指針連結成一個循環佇列。每個頁面都有一個訪問位,用於記錄該頁面是否被訪問過。訪問位為1表示頁面已被訪問,為0表示未被訪問。

替換邏輯:

當需要替換頁面時,算法從指向的頁面開始,檢查每個頁面的訪問位。

如果訪問位為0,則選擇該頁面進行換出。

如果訪問位為1,則將訪問位清零,並繼續檢查下一個頁面。

性能特點:

CLOCK算法簡單且易於實現,但它的性能介於FIFO和LRU之間。

它通過減少不必要的頁面交換來提高系統性能,尤其是在具有局部性原理的套用場景中。

變種:

GCLOCK:為每頁增加一個計數器,當頁面被訪問時計數器增加,當指針掃過時計數器減少。當計數器減至0時,頁面可以被替換。這種變種可以更精確地識別不常訪問的頁面。

Two-Handed Clock:使用兩個指針(fronthand和backhand),保持一定距離。fronthand用於清除其指向頁面的訪問位,backhand用於檢查這些頁面是否再次被訪問。如果未再次訪問,則替換該頁面。這種算法通過周期性清除歷史信息,避免了樸素CLOCK算法在長時間未替換頁面時的退化問題。

儘管CLOCK算法在實際套用中可能不是最優的頁面替換算法,但它因其簡單性和實用性而在許多系統中得到採用。