操作系统————五种页面置换算法（OPT，FIFO，LRU，NRU，加强版NRU）大总结
❤️❤️❤️算法1：最佳置换算法（OPT）
算法思想：
值得注意的是这是一种理想型算法，实际上并不可能实现，读者需要注意
下面我们来解析一下它的原理：
我们假设有三个内存块，对于页面号引用串，7号，0号，1号这三个页面分配内存块时都存在缺页情况（即原先内存块中并没有这些页面），所以这三个页面会依次被填入三个内存块，然后再给2号页面分配内存块时发现所有内存块都已经被占用，所以就需要替换页面
替换原理：
我们在引用串中往后寻找
可以发现7，0，1这三个页面中，0最先出现，1再出现，7最后出现所以2号页面就替换掉7号页面，进入1号内存块，同理当3号页面需要分配内存块时，此时三个内存块分别被2，0，1号页面占据，我们从3号页面往后的页面串分析，0,2,1号三个页面，0最先出现，2随后出现，1最后出现
所以我们把1号页面替换掉，将3号页面放入内存块3中，后续再有新的页面时我们继续沿用这种方法，从该页面号往后的页面串中寻找最后一个之前出现过的页面替换掉
整个过程中缺页出现了9次，页面替换出现了6次，缺页率我们可以算出是9/20=45%，20是页面串的总长度
注意：缺页未必发生页面置换，若还有空闲的内存块就不用置换
特别提示：
再说一遍：
🍬🍬🍬🍬🍬🍬🍬OPT无法实现！！！！！！！！！！！！！！！！
❤️❤️❤️算法2：先进先出置换算法（FIFO）
算法思想：
实现方法：
注意：每次选择的都是队头页面🍬🍬🍬🍬
我们来看下面的例子：
按照页面访问的顺序，3号页面应该在队头，队列状态如下图：
此时要访问0号页面，所以要替换掉队头的3号页面，把0号页面插到队尾
访问完0号又该3号，此时队头是2号页面，换掉，把3号页面插在队尾，此时队列状态如下：
整个过程中缺页的次数为9次
那么我们再看内存块变为4的情形：
可以发现，当内存块的数量增多时，缺页次数由9次变为了10次，不仅没有减少还增加了，这在操作系统中叫Belady(贝拉迪异常)
🍬🍬🍬Belady异常概念：
FIFO算法缺陷：
注：只有FIFO算法会出现Belady异常🤣🤣🤣🤣
❤️❤️❤️算法3：最近最久未使用置换算法（LRU）
算法思想：
算法实现：
我们来看一个例子：
四个内存块首先分配给最先访问的1，8，7，2号页面，然后访问3号页面时，从3号页面往前的序列串中寻找内存中已经存在的几个页面号，可以发现8最先出现，然后是1，2，7，说明7是最近最久未使用的所以把7号页面替换掉，3号页面放入内存块3，再往后需要重新访问7号页面时，从7号位置往前的序列中看内存中已有的四个页面1，8，3，2哪个最后一个出现，可以看出是8，所以7号页面替换掉8号页面放入内存块2中，得到上图的结果
注意：LRU算法和OPT算法非常相似，两者都是找最后出现的页面，但有如下两个区别
🍬🍬🍬区别1：LRU是从当前访问页面的之前的页面号序列中找的，而OPT算法是从当前访问页面的之后的页面号序列中找的
🍬🍬🍬区别2：OPT算法是正序扫描，LRU算法是倒序扫描
LRU是最最常考的一个算法！！！！！！！
❤️❤️❤️算法4：简单时钟置换算法（CLOCK）
算法思想：
实现方法：
我们来看一个例子：
那么1，3，4，2，5都访问以后访问位都是1，此时需要访问6号页就需要替换
进行第一轮扫描，发现全部为1，先全部置为0
然后开启第二轮扫描，发现1号页访问位是0，替换并把6号页访问位记为1
然后根据序列串该访问3，4号页，都标记为1
访问到7号页面又需要替换，扫描第一个访问位为0的位置，即2号页的位置进行替换并把访问位记为1
总结：
❤️❤️❤️算法5：加强版时钟置换算法
这是本节最重要的算法
算法思想：
实现方法：
性能分析：
原理精析：
🍬🍬🍬情形1：只扫描一轮**
即第一轮扫描就发现了（0,0）的位置，注意第一轮不修改任何标志位
🍬🍬🍬情形2：扫描两轮
第一轮扫描过后发现没有（0，0），第二轮找（0，1）
🍬🍬🍬情形3：扫描三轮
第一轮扫描过后发现没有（0，0），第二轮找（0，1）发现也没有
第二轮扫描过后，笛卡尔坐标的第一位都变成0，因为第二轮是边找边改（没碰到符合的第一位（访问位）就都改为0），得到下图
第三轮再扫描，发现存在（0，0）就找到了合适的位置
🍬🍬🍬情形4：扫描4轮
最坏的一种情况：
第一轮第二轮都没有符合情况的
第二轮结束后，修改为如下情况：
开始第三轮扫描，发现还是没有（0，0），但是第三轮不做修改
继续开始第四轮扫描，发现存在（0，1）进行替换
🍬🍬🍬注意：第一轮和第三轮不做修改只扫描，第二轮扫描完还要修改访问位
我们可以把这种规则总结为下面四个优先级：
最后我们对五种页面置换算法做出总结：
