[工學(xué)]操作系統(tǒng)第5章-資料下載頁(yè)
2024-10-18 23:59本頁(yè)面
【正文】 動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)。 ? 便于對(duì)具有完整邏輯功能的信息段進(jìn)行共享。 ? 便于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)鏈接。 分段式存儲(chǔ)管理的缺點(diǎn)：需要更多的硬件支持，諸多功能會(huì)使系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加 ； 段的長(zhǎng)度受內(nèi)存可用區(qū)大小的限制 ； 若替換算法選擇不恰當(dāng)就有可能產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象。 43 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理 分頁(yè)存儲(chǔ)管理能有效地提高內(nèi)存的利用率，分段存儲(chǔ)管理能很好地滿足用戶的需要，段頁(yè)式存儲(chǔ)管理則是分頁(yè)和分段兩種存儲(chǔ)管理方式的結(jié)合，它同時(shí)具備了兩者的優(yōu)點(diǎn)。 44 基本概念 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理既方便使用又提高了內(nèi)存利用率，是目前用得較多的一種存儲(chǔ)管理方式 ? 等分內(nèi)存 ? 作業(yè)或進(jìn)程的地址空間 ? 段內(nèi)分頁(yè) ? 邏輯地址結(jié)構(gòu) ? 內(nèi)存分配 ? 段表、頁(yè)表和段表地址寄存器 45 地址轉(zhuǎn)換 段頁(yè)式系統(tǒng)中的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 0123段表寄存器＞＋ 段表始址 段表長(zhǎng)度 段超長(zhǎng) 段號(hào) s 頁(yè)號(hào) p 頁(yè)內(nèi)地址0123段表＋頁(yè)表b 塊號(hào) b 塊內(nèi)地址頁(yè)表長(zhǎng)度 頁(yè)表始址46 管理算法 在地址轉(zhuǎn)換過(guò)程中，軟、硬件應(yīng)密切配合，這在分頁(yè)和分段式存儲(chǔ)管理中已體現(xiàn)出來(lái)，段頁(yè)式存儲(chǔ)管理也是如此 。地址轉(zhuǎn)換過(guò)程中硬、軟件的相互作用 如下圖所示 訪問(wèn) （ s、 p 、 w ）N有無(wú)鏈接障礙 ?Y訪問(wèn) （ s、 p 、 w ）缺段嗎 ?缺頁(yè)嗎 ?NNYY鏈接障礙中斷處理缺頁(yè)中斷處 理硬件 軟件缺段中斷處 理硬件 軟件缺段中斷處 理鏈接障礙中斷處理47 管理算法 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的優(yōu)點(diǎn)： ? 提供了虛存的功能 ? 無(wú)緊縮問(wèn)題 ， 也沒(méi)有頁(yè)外碎片的存在 ? 便于處理變化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 便于共享和控制存取訪問(wèn)權(quán)限 。 缺點(diǎn)：增加了軟件的復(fù)雜性和管理開(kāi)銷 ， 需要更多的硬件支持；各種表格要占用一定的存儲(chǔ)空間；存在著系統(tǒng)抖動(dòng)現(xiàn)象；存在著頁(yè)內(nèi)碎片的問(wèn)題 。 48 虛擬內(nèi)存的置換算法 實(shí)現(xiàn)請(qǐng)式調(diào)頁(yè)，必須解決的主要問(wèn)題是選擇合適的頁(yè)面置換算法和塊分配算法。 在置換頁(yè)面時(shí)，通常選擇這樣一些犧牲者，即在對(duì)它們進(jìn)行替換時(shí)，可達(dá)到最低缺頁(yè)中斷率。可利用訪問(wèn)串對(duì)替換算法的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。訪問(wèn)串是由程序規(guī)定的內(nèi)存地址訪問(wèn)表列。 49 先進(jìn)先出頁(yè)面置換算法 FIFO方法是將最先進(jìn)入隊(duì)列的頁(yè)號(hào)所對(duì)應(yīng)的頁(yè)面最先選擇為犧牲者 。 這種方法易于理解 ， 但性能不是在任何場(chǎng)合都是好的 。 使用 FIFO方法可能會(huì)出現(xiàn) Belady異態(tài) ，這是一種在增加幀的情況下反而使缺頁(yè)中斷率增加的異常情況 。 50 最佳頁(yè)面置換算法 較理想的頁(yè)面替換方法是優(yōu)化（ OPT） 或最小（ MIN） 缺頁(yè)中斷方法。這種方法總是替換最長(zhǎng)將來(lái)時(shí)間不被使用的那個(gè)頁(yè)面。它需要訪問(wèn)將來(lái)知識(shí)。通常用來(lái)同其他方法進(jìn)行比較。 51 最近最少使用頁(yè)面置換算法 最近最少使用 (Least Recently Used， LRU)頁(yè)面置換算法則是根據(jù)頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存后的使用情況，選擇最近最少使用的頁(yè)面予以淘汰。該算法的主要出發(fā)點(diǎn)是，如果某頁(yè)被訪問(wèn)了，則它可能馬上又要被訪問(wèn)；反之，如果某頁(yè)長(zhǎng)時(shí)間未被訪問(wèn)，則它在最近一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)被訪問(wèn) 。 52 第 2次機(jī)會(huì)頁(yè)面置換算法 這種方法將頁(yè)面按 FIFO次序安排，且每個(gè)頁(yè)有一個(gè)訪問(wèn)位。先選擇“最老”的頁(yè)，若其訪問(wèn)位被清除，則它就是犧牲者；若它的訪問(wèn)位已置值，則先清除它，然后選擇下一頁(yè)，重復(fù)前述過(guò)程。 53 時(shí)鐘頁(yè)面置換算法 把所有的頁(yè)面保存在一個(gè)類似鐘表面的環(huán)形鏈表中，用一個(gè)指針指向最老的頁(yè)面，就如表針指向某一時(shí)刻一樣。它和第 2次機(jī)會(huì)算法的區(qū)別僅是實(shí)現(xiàn)的方法不同。 54 其他頁(yè)面置換算法 1. 最近未使用置換算法 將淘汰指針指向下一個(gè)存儲(chǔ)塊淘汰此頁(yè)N引用位是 1 嗎？Y返回置引用位為 055 其他頁(yè)面置換算法 2. 頁(yè)面緩沖算法 該算法規(guī)定將一個(gè)被淘汰的頁(yè)放入兩個(gè)鏈表中的一個(gè) ， 即如果頁(yè)面未被修改 ， 就將它直接放入空閑鏈表中 ， 否則便放入已修改頁(yè)面的鏈表中 。 這時(shí)頁(yè)面在內(nèi)存中并不做物理上的移動(dòng) ，而只是將頁(yè)表中的表項(xiàng)移到上述兩個(gè)鏈表之一中 。 56 The end Thanks
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