【正文】 次中斷 ?缺頁中斷：在一條指令執(zhí)行期間可以產(chǎn)生多次中斷 內(nèi)存空間的分配和回收 ? 內(nèi)存空間的分配過程 M M位示圖中空閑塊數(shù) ，建立頁表并初始化頁表中數(shù)據(jù) ，訪問到哪個頁面在將其裝入 ? 內(nèi)存空間的回收過程與分頁式存儲管理類似 思考： 當(dāng)作業(yè)運行結(jié)束時，需要修改 位示圖和主存分配表的數(shù)據(jù)嗎？如果要，如何修改？ 地址轉(zhuǎn)換和存儲保護(hù) ? 地址轉(zhuǎn)換過程 – 與頁式存儲管理完全相同嗎？ ? 存儲保護(hù) – 與頁式存儲管理相似 頁面分配和置換策略 ? 1．固定分配局部置換 – 物理塊分配算法： ? 平均分配算法 ? 按比例分配算法 ? 優(yōu)先權(quán)分配算法（ 重要的實時控制系統(tǒng) ） – 缺點：難以確定固定分配的頁數(shù) .(少：置換率高 多：浪費 ) ? （最易于實現(xiàn)、但影響其他作業(yè)） ? – 根據(jù)進(jìn)程的 缺頁率 進(jìn)行頁面數(shù)調(diào)整，進(jìn)程之間相互不會影響。 – 缺頁率 ： 進(jìn)程在一次運行中所產(chǎn)生的缺頁次數(shù) /該進(jìn)程運行一次共訪問的頁面數(shù) 頁面置換算法 （重點） ? 頁面置換算法：用來確定應(yīng)該淘汰哪一頁 ? 目的：減少對換量 ， 提高系統(tǒng)性能 ? 如果算法選擇不當(dāng) ， 會出現(xiàn) “ 抖動 ” 現(xiàn)象 。 ? 根據(jù)缺頁率判斷算法的好壞 FIFO ? 選擇在內(nèi)存中駐留時間最長的一頁調(diào)出 ? 實現(xiàn)簡單，但效率不高 訪問 蹤跡 2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 2 2 2 2 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 5 5 1 1 1 4 4 4 4 4 2 F F F F F F F F F FI F O 算法 訪問 蹤跡 2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 5 5 5 5 5 5 5 5 F F F F F F 最佳 置換 （ OPT） ? 選擇最長時間內(nèi)不需要訪問的一頁調(diào)出 ? 不實際 （ LRU） – 將 “ 最近的過去 ” ，作為 “ 最近的將來 ” 。 – 選擇最近一段時間內(nèi)最長時間沒有被訪問的一頁調(diào)出 – LRU算法需硬件支持：（用來記錄誰最近最久未訪問） 頁面蹤跡 2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 4 4 4 2 2 2 F F F F F F F LRU 算法 請求分段存儲管理 ? 段表 ： ? 段名 段長 段基址 存取方式 訪問字段 A 修改字段 M 存在位 P 增補(bǔ)位 外存起址 ? 二、缺段中斷機(jī)構(gòu)： – 段不定長，處理起來比缺頁中斷復(fù)雜。 ? 三、地址變換機(jī)構(gòu) 課堂練習(xí) ? 在一個請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，一個作業(yè)的頁面走向為 5.當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)分別為 4時，試計算采用下述頁面淘汰算法時的缺頁率，（假設(shè)開始執(zhí)行時主存中沒有頁面）并比較所得結(jié)果。 ? （ 1）最佳置換算法 ? （ 2）先進(jìn)先出算法 ? （ 3） LRU算法 課堂練習(xí) ? 在一個分頁式虛擬存儲管理系統(tǒng)中，一個程序頁面走向為 0、 0、 3，設(shè)分配給該程序的存儲塊數(shù) M=3,每調(diào)進(jìn)一個新頁就發(fā)生一次缺頁中斷。當(dāng)分別采用最佳置換算法、先進(jìn)先出算法、 LRU算法時，求缺頁的次數(shù)和缺頁中斷率。 補(bǔ)充：談?wù)?windows 內(nèi)存管理技術(shù) ? 包括 Vista在內(nèi)的 Windows操作系統(tǒng)都一直在利用虛擬內(nèi)存技術(shù)。 ? 內(nèi)存頁面文件的交換需要系統(tǒng)許多額外支出 Windows XP 的 Prefetch技術(shù) ? 預(yù)取 是操作系統(tǒng)實際需要之前，從磁盤向內(nèi)存中導(dǎo)入關(guān)鍵數(shù)據(jù)和代碼段的進(jìn)程 ? 為了讓整個 預(yù)取 操作切實地提高性能， Windows XP緩存管理器在系統(tǒng)啟動過程中以及在各種應(yīng)用程序被導(dǎo)入的時候，監(jiān)視數(shù)據(jù)在磁盤和 RAM之間以及在 RAM和虛擬內(nèi)存之間的移動 。 ? 并構(gòu)造目錄和每個應(yīng)用程序或進(jìn)程引用的所有文件的映射。這些映射被保存到 WindowsPrefetch文件夾擴(kuò)展名為 .pf的文件中 ? 映射文件被創(chuàng)建之后，緩存管理器將在系統(tǒng)啟動以及導(dǎo)入應(yīng)用程序的時候使用它們以提高效率 Windows XP 的 Prefetch技術(shù) ? 為了進(jìn)一步提高這個預(yù)取操作的效率， Windows XP會定期地分析映射文件的內(nèi)容，編輯一個目錄和文件列表，以導(dǎo)入的順序組織它們，并且將這些信息保存在 WindowsPrefetch文件夾的名為 。 ? 它會安排磁盤碎片整理程序定期運行并且使用 Layout.ini文件中的信息以重新部署所有目錄文件，讓它們排列在磁盤中臨近的區(qū)域。 Vista 的 Superfetch 技術(shù) ? Superfetch不但繼承了 Windows XP預(yù)取技術(shù)的全部優(yōu)點，還進(jìn)一步具備監(jiān)視程序運行時狀況，時間等詳細(xì)情況的功能 ? 可以根據(jù)用戶的使用習(xí)慣，自動預(yù)先將存放在硬盤的交換文件轉(zhuǎn)換到內(nèi)存頁面中去，使用戶經(jīng)常運行的程序啟動時的速度得到進(jìn)一步的加快 舉例說明： ? 比如我們在工作的午休時間運行殺毒軟件，此時，如果使用的是 Windows XP，那么操作系統(tǒng)會將工作程序所占用的內(nèi)存頁面寫入硬盤交換文件中，并讀取殺毒軟件的文件載入內(nèi)存。午休過后，殺毒軟件已經(jīng)運行完畢，但是你在重新開始使用工作程序的時候，系統(tǒng)仍然需要經(jīng)歷殺毒軟件和工作程序的硬盤交換文件與內(nèi)存頁面的交換過程，此時程序的響應(yīng)速度明顯降低。而使用了 SuperFetch技術(shù)后，系統(tǒng) 自動預(yù)先將存放在硬盤的工作文件轉(zhuǎn)換到內(nèi)存頁面中去，使工作程序啟動時的速度得到大大提高 。 ? Superfetch技術(shù)的中心思想是： “ 過分空余的內(nèi)存空間即是浪費 ” 。的確，如果一個操作系統(tǒng)總是保留著過多的空余物理內(nèi)存耗費電能，卻不能夠利用這些多余的內(nèi)存空間提高系統(tǒng)性能的話，為什么不更好地利用這些多余的內(nèi)存空間呢？將這些多余的物理內(nèi)存作為緩存使用，就是 Superfetch技術(shù)的本質(zhì)。而也正是由于采用了這種以內(nèi)存為緩存的策略，才造成了 Vista對內(nèi)存容量的饑渴 ? 在一些慢速硬盤的設(shè)備，例如筆記本 ，使用 superfetch技術(shù)反而會導(dǎo)致系統(tǒng)啟動慢或關(guān)機(jī)慢，關(guān)閉它，反而會提高運行速度 ? 關(guān)閉方法： superfetch的注冊表鍵值在 ? HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management\PrefetchParameters ? 關(guān)閉 prefetch 或者 superfetch ? Prefetch的鍵名為 EnablePrefetcher，鍵值設(shè)置同上。您可以將兩者或者其中一個設(shè)置為 0，即關(guān)閉它們以減少磁盤讀寫。 課堂練習(xí)題 _____、 ______和 ________ ________和 ________ ，每道程序都有一個 ____表和一組 ______表 ，進(jìn)行分頁是出于＿＿＿的需要；段是信息的＿＿＿單位，進(jìn)行分段是出于＿＿＿的需要。 （無快表），為獲得一條指令或數(shù)據(jù)，都需三次訪問內(nèi)存。第一次從內(nèi)存中取得＿＿＿＿，第二次從內(nèi)存中取得＿＿，第三次從內(nèi)存中取得＿＿＿＿。 練習(xí)題 （Ａ）確定的，其實際容量是由（Ｂ）確定的。Ａ、Ｂ： ① 計算機(jī)字長； ② 內(nèi)存容量； ③ 硬盤容量； ④ 內(nèi)存和硬盤容量之和； ⑤ 計算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)。 6. 由固定分區(qū)方式發(fā)展為分頁存儲管理方式的主要推動力是（Ａ）；由分頁系統(tǒng)發(fā)展為分段系統(tǒng)，進(jìn)而以發(fā)展為段頁式系統(tǒng)的主要動力分別是（Ｂ）和（Ｃ）。 ? Ａ～Ｃ： ① 提高主存的利用率； ? ② 提高系統(tǒng)的吞吐量； ? ③ 滿足用戶需要； ? ④ 更好地滿足多道程序運行的需要； ? ⑤ 既滿足用戶要求，又提高主存利用率。 練習(xí)題 ： 段號 段首地址 段長度 0 120K 40K 1 760K 30K 2 480K 20K 3 370K 20K 一邏輯地址為（ 2， 154）的實際物理地址為多少？ THE END