NRU算法实现的逻辑框图
时间: 2025-06-15 22:25:51 浏览: 12
### NRU算法概述
NRU (Not Recently Used) 是一种页面置换算法,旨在通过跟踪页表中的访问位和修改位来决定哪些页面可以被替换。该算法将页面分为四类:
- 类0:未被访问且未被修改
- 类1:未被访问但已被修改
- 类2:已被访问但未被修改
- 类3:已被访问且已被修改
当需要替换页面时,优先选择类别编号较低的页面进行替换[^1]。
### NRU算法实现逻辑
NRU算法的核心在于维护四个队列,并定期更新这些队列的内容。具体过程如下:
#### 初始化阶段
创建并初始化四个空队列Q0, Q1, Q2, 和 Q3用于存储不同类型的页面帧。
#### 运行期间的操作
每当发生缺页中断时:
- 遍历所有页面帧,根据当前页面的状态将其加入到相应的队列中;
- 如果存在多个候选者,则随机挑选一个作为牺牲品;
- 将选中的页面移除,并加载新的页面至其位置;
为了保持状态的一致性,在每次时钟滴答事件触发时会重置所有页面的访问标志位。
```python
import random
class PageFrame:
def __init__(self, accessed=False, modified=False):
self.accessed = accessed
self.modified = modified
def nru_algorithm(page_frames):
queues = [[], [], [], []]
# 分类处理现有页面帧
for frame in page_frames:
index = int(frame.accessed)*2 + int(frame.modified)
queues[index].append(frame)
# 寻找最低级别的非空队列
selected_queue_index = next((i for i,q in enumerate(queues) if q), None)
# 从中选取一页作为替罪羊
victim_page_frame = random.choice(queues[selected_queue_index])
return victim_page_frame
```
### NRU算法框图描述
以下是简化版的NRU算法工作流程框图表示法:
```
+--+
| |
| 缺页中断发生 |<----+
| | |
+--------+----------+ |
| |
v |
+---------v------------+ |
| | |
| 查看各分类队列情况 | |
| | |
+-----------+----------+ |
| |
v |
+--+|
| |||
| 若有更低级非空队列 |||
| 则从中随机取一页面 |||
| 否则提升所有级别再试一次|||
| |||
+------------------+------+|
||
\/
替换选定页面
```
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