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。