15存儲管理4虛擬存儲請求頁式管理1-wenkub
2023-03-17 02:15:52 本頁面
【正文】 。作業(yè)運行過程中隨時把需要但又不在內存的信息裝入內存，把暫時不用的信息淘汰出去，以確保作業(yè)的正確運行。 支持這種現象的是： a、數組遍歷； b、代碼的順序執(zhí)行； c、程序員傾向于將相關的變量定義相互靠近存放。（ 4）程序中還包括許多對數據結構的處理，它們往往都局限于很小的范圍內。但在大多數情況下，過程調用的深度都不超過 5。 6局部性原理、局部性原理 程序的局部性規(guī)律，程序往往會 不均勻地高度局部化地 訪問內存。l 程序地址空間 （邏輯地址空間、虛地址空間） :用戶的程序地址的集合稱為邏輯地址空間，它的編址總是從 0開始的，可以是一維線性空間，也可以是多維空間。1內存的物理組織內存的物理組織l 物理地址： 把內存分成若干個大小相等的存儲單元，每個單元給一個編號，這個編號稱為 內存地址（物理地址 ,絕對地址 ,實地址） ,存儲單元占 8位，稱作字節(jié)（ byte）。3 虛擬存儲器的引入 虛擬存儲器的實現方法 虛擬存儲器的特征l l l 5有特長，但有一些共同的特點 : 首先是 “一次性分配 ”。 7 （ 1）程序在執(zhí)行時，在大多數情況下仍是順序執(zhí)行的。 在一段時間內，程序將會被局限于這些過程的范圍內運行。9局限性的表現：時間，空間（ 1） 時間局限性 時間局限性 是指最近被訪問的存儲位置，很可能不久的將來還要被訪問。 11 基于局部性原理，作業(yè)沒有必要全部裝基于局部性原理，作業(yè)沒有必要全部裝入內存。 好象這個計算機系統(tǒng)向他們提供了一個容量很大的主存12 虛擬存儲器的定義 所謂虛擬存儲器是指具有 請求調入功能和 置換功能 ，能從邏輯上對內存容量進行擴充的一種存儲器系統(tǒng)。 15硬件支持： (1) 請求分頁 的頁表機制。 (2) 實現 頁面置換 的軟件。 (3) 地址變換機構。多次性 作業(yè)分多次裝入內存 對換性 → 運行時換進換出 虛擬性 → 邏輯上擴充內存容量 最基本特性20 請求分頁存儲管理方式請求分頁存儲管理方式 請求分頁存儲管理方式是建立在純分頁基礎上的 . 其基本思想 :在進程開始運行之前， 不是裝入全部頁面 ，而是裝入一個或零個頁面，之后根據進程運行的需要， 動態(tài)裝入其它頁面 ；當內存空間已滿，而又需要裝入新的頁面時，則 根據某種算法淘汰某個頁面，以便裝入新的頁面21 請求分頁中的硬件支持請求分頁中的硬件支持 一、頁表機制 二、缺頁中斷機構三、地址變換機構 頁表的作用是實現從用戶地址空間中的 邏輯地址 到內存空間的 物理地址 的轉換。25請求分頁系統(tǒng)中，頁表項如下：請求分頁系統(tǒng)中，頁表項如下： 頁號 物理塊號 狀態(tài)位 P訪問字段 A 修改位 M外存地址(1)狀態(tài)位 （駐留位） P:該頁是在內存還是在外存(2)訪問字段位 A：記錄本頁在一段時間內被訪問的次數 。28(1)在指令 執(zhí)行期間 產生和處理中斷信號。216。如果內存中有空閑塊，則分配一頁，將新調入頁裝入內存，并修改頁表中相應頁表項目的駐留位及相應的內存塊號216。此時，由系統(tǒng)調度另一作業(yè)運行。 最少物理塊數與指令的格式、功能和尋址方式有關，也就是說與計算機的硬件結構有關。如果進程在運行其間頻繁發(fā)生缺頁中斷 ,則系統(tǒng) 再為該進程分配若干個附加物理塊 ,直至進程的缺頁率減少到合適為止 。 當缺頁時，全部從對換區(qū)把所需的頁面調入內存，使調頁速度提高。文件區(qū)對換區(qū)第一次 內存外存44外存物理塊號內存有空：調入內存不空：換出一頁修改位為 1，重新寫入外存修改位為 0，不必寫入外存將缺頁調入內存修改頁表，寫入快表 物理地址 訪問數據頁面調入過程 45 頁面置換算法頁面置換算法 算法算法 置換算法置換算法46 頁面置換算法頁面置換算法 假定作業(yè) p共計 n頁 ，而系統(tǒng)分配給它的主存塊只有 m塊 （ m,n均為正整數，１ ≤ m≤ n），即最多只能容納 m頁。初始時第一頁在內存；程序編制方法 1： For j:=1 to 128 For i:=1 to 128 A[i][j]:=0。（ OPT算法 ）。它是一個理論上的算法。55 我們來看看采用 FIFO算法進行頁面置換時的情況。P[i](i=0,1,2,…,m1) 指示在一個內存中的頁面的頁號。 0 1 2 4 6 3 4 2 ^ 5 6 5 7 7 1 4塊號 頁號 指針2替換指針 0 1 2 6 ^ 3 4 2 2 5 6 5 7 7 1 4塊號 頁號 指針6替換指針(a) 替換之前 (b) 替換之后58 FIFO是根據各個頁面調入內存的時間來選擇被淘汰頁面，但 頁面調入的先后并不能反映頁面的使用情況 。59先進先出置換算法的一個異?，F象：對于一些特定的頁面訪問序列，先進先出置換算法有隨著分給的頁架數增加，缺頁頻率也增加的異常現象。 63寄存器 為每個在內存中的頁面配置一個 移位寄存器，表示為： R=Rn1Rn2Rn3…R 1R2R0 當進程訪問某物理塊時，要將相應的寄存器的Rn1位置為 1。 棧中存放當前內存中的頁面號，每當訪問一頁時就調整一次堆棧，總是 使最近訪問的那頁的頁面號保持在棧頂 ，然后根據當前被訪問時間的近遠，依次排列， 棧底 總是最近最久未使用的那頁的頁面號。 68簡單的、簡單的 CLock置換算法置換算法 這種算法的實質是：當需要置換一頁時，選擇在最近一段時間內 最久未用 的頁予以淘汰，因此稱為 最近未用
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