Linux内存管理之LRU算法(linuxlru)
# Linux内存管理之LRU算法
Linux系统作为现代操作系统的代表,内存管理是其核心技术之一。对于Linux内存的管理,最为流行的算法就是LRU(Least Recently Used)算法。
LRU算法是一种常用的老化算法,在存储空间有限的情况下,它可以使用最简单的方法清理掉不使用的资源,以腾出空间供其它最新使用到的数据进行存储。这种方式不需要事先就指定存储内容的大小。LRU算法用来处理页面置换,其基本思想是:如果某个页面被访问,则将其放入有序的使用链表,当内存空间不足时,被淘汰的页面就是最近最久未使用的(LRU)的页面。LRU的替代者也可以使用时间戳的算法。
LRU算法的实现是通过双向链表来实现的,将使用的内容保存在尾部,未使用的被淘汰前先插入头部,插入时与链表尾部比较,当内存空间不足时,删除链表头部的结点;当有新的页面被访问时,总是将新的页面插入链表的尾部,从而模拟LRU的算法。
`c
struct LRU {
int key;
int value;
LRU *prev;
LRU *next;
};
// 将 key 对应结点删除
void deleteNode(LRU *head, int key) {
LRU *current = head;
while (current- key != key) {
current = current- next;
}
if (current == head) {
head = current- next;
head- prev = NULL;
} else {
current- prev- next = current- next;
if (current- next != NULL) {
current- next- prev = current- prev;
}
}
delete current;
current = NULL;
}
// 将新结点插入到头部
void moveToHead(LRU *head, int key, int value) {
LRU *phead = head;
LRU *node = new LRU(key, value);
node- next = phead;
node- prev = NULL;
if (phead) {
phead- prev = node;
}
head = node;
}
上面是LRU算法在Linux内存中的两个实现例子,以及每个例子的实现逻辑,值得仔细研究。LRU算法的实现对于操作系统内存管理技术的发展可谓是贡献巨大。
总结:Linux内存管理的LRU(Least Recently Used)算法是一种常用的老化算法,它最大的特点是能够自动的控制内存的使用频率,从而达到最优的内存管理状态。通过双向链表等数据结构实现,其实现原理就是保存最新访问过的结点,当内存不足时,淘汰链表头部的结点。此外,LRU还可以根据时间戳替代,不需要事先就指定存储内容的大小,具有很强的灵活性。
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