1. 最不常用算法的工作原理

最不常用算法：注意并不是表示算法本身不常用，而是采取最不常使用页面的策略，Least Frequently Used， LFU。LRU 是最久未被访问的页，LFU 是当产生缺页中断时，它选择的是访问次数最少的页，把它淘汰出去。当缺页时，统计页访问次数，访问次数越少的页认为将来也许被访问的概率也会很少，所以把这个页淘汰出去。

基于这个原则，要记录这个页被访问多少次。当然通常想法，对每一个页都添加访问计数器，只要这个页被访问，计数器加一。在缺页的时候，查所有页的计数器，选择计数器值最小的页，给换出去。

2.最不常用算法特征

但是在操作系统里面实现，不仅要考虑操作系统本身效率，还要考虑硬件成本，即为了完成这个事情，要增加多少硬件资源。比如增加一块内存，增加一个寄存器，希望资源越少越好，这就是为什么说 LRU 算法开销大，但是 Clock 算法开销小，因为 Clock 算法只用了一个 bit。

如果为了记录页面防问次数，需要访问计数器来存，很明显硬件开销很大。如果要对计数器进行查找，当产生缺页中断时要查找最小的，如果访问页很大，链表很长，查找时间必然也就会很大，所以如果采取简单设计方法是有问题的。

跟 LRU 相比，确实有区别，LFU 考虑访问次数，LRU 考虑访问时间，时间最久未被访问页，认为这页将来是不会被访问，意味着访问时间越短，越值得留在内存里。LFU 正好相反，它是访问次数，代表访问频度，访问次数越多，意味着这个页将来也会被访问。

这个假设是否合理？
举个反例，在程序运行时候，由于初始化对页面做了很多读写操作，之后做其他事情，有可能这个页访问次数就比较少，但是由于 LFU 算法统计是整体的访问次数，在一个时间段内，它虽然在之前老的时间段访问次数很多，但在新的时间段访问次数比较少。所以说在这种情况下，依然会把这个页留在内存中，但也许它在将来一段时间内就不能访问了，所以说在某种情况下，这取决于程序的访问特征，在这种访问特征下， LFU 算法是不太合适的。

可能的改进办法？
其实也有，这里最主要的问题是没有把时间信息考虑进去，只考虑频率，如果说隔一段时间把访问次数变小，比如过段时间让它左移一位，等于除以2，这个值自然就变小，把时间考虑进去，结合这个因素使得 LFU 算法更加合理和有效。当然，这只是一些解决办法。

3. 示例