Système d'exploitation - Comment fonctionnent les algorithmes FIFO, LRU et optimaux ?

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  • Ce sont des types d'algorithmes de remplacement de page. Ils fonctionnent par pagination via une gestion de mémoire virtuelle, dans laquelle les algorithmes choisissent quelles pages d'une mémoire doivent être écrites sur un disque ou échangées afin d'allouer de l'espace sur le lecteur d'un ordinateur. Le processus de pagination se produit lorsqu'il y a une erreur de page et que le système est incapable de libérer une page pour allouer de l'espace ou de la mémoire.

    Il existe différents types d'algorithmes de remplacement de page : L'algorithme de remplacement de page théoriquement optimal, également appelé clairvoyant, OPTS ou Belady's, fonctionne lorsque le système d'exploitation échange la page jusqu'à la fin lorsque sa prochaine utilisation est la plus éloignée afin d'allouer une page. Un autre type est l'algorithme NRU ou pas récemment utilisé, qui préfère stocker les pages récemment utilisées dans la mémoire d'un ordinateur.

    L'algorithme FIFO ou premier entré, premier sorti, en revanche, est la forme la plus simple d'algorithmes de remplacement de page. Cela fonctionne simplement en gardant les pages les plus récemment arrivées à l'arrière tandis que les premières arrivées restent à l'avant de la file d'attente.

    Une version plus développée de la FIFO est l'algorithme de remplacement de page de la deuxième chance, qui, de la même manière que la FIFO, vérifie le début de la file d'attente, mais inspecte d'abord le bit référencé avant de paginer la page.

    Un autre type est l'horloge, qui conserve une liste circulaire de ses pages et son itérateur, qui fait office d'aiguille, l'aide à savoir où se trouve la page la plus ancienne de la liste en la pointant. Il existe des variantes de l'algorithme d'horloge telles que GClock, Clock-Pro, WSclock et CAR. L'algorithme de page LRU ou le moins récemment utilisé fonctionne avec le principe que les pages lourdes sur les dernières commandes sont les plus susceptibles d'être également utilisées massivement pour le prochain ensemble d'instructions. Il a d'autres variétés telles que le LRU-K et l'ARC.

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