15存儲管理4虛擬存儲請求頁式管理1-資料下載頁
2025-02-26 02:15本頁面
【正文】 M=1），最近已被訪問且被修改，可能再被訪問。 根據(jù)訪問位 A和修改位 M的組合來確定72改進型改進型 CLock算法，執(zhí)行過程可分為以下三步算法，執(zhí)行過程可分為以下三步：： （ 1）從指針的當前位置開始，掃描按先進先出循環(huán)隊列，尋找 A=0且 M=0的第一類頁面，將符合條件的第一個頁面作為淘汰頁，在第一次掃描期間 A不改變。 73（ 2）第一步失敗，開始第二輪掃描，尋找 A=0且 M=1的第二類頁面，將符合條件的第一個頁面作為淘汰頁。將所有經(jīng)過的頁面的訪問位置 0。（ 3）第二步也失敗，把指針返回到開始的位置， 把所有的訪問位 A置為 0，然后 重復(fù)第一步 ，如還是失敗，重復(fù)第二步，就一定能找到被淘汰的頁。74改進型改進型 Clock算法的特點算法的特點該算法與簡單 Clock算法比較，可 減少磁盤的 I/O操作次數(shù) ，但為了找到要淘汰的頁面，可能需要經(jīng)過幾輪掃描，使該算法本身的開銷有所增加。75 其它置換算法其它置換算法最少使用（ Least Frequently Used）置換算法（ LFU ）既可實現(xiàn)LRU，也可實現(xiàn) LFU 為內(nèi)存中的每個頁面設(shè)置一個移位寄存器，用來記錄頁面被訪問的頻率，淘汰頁是最少使用或是訪問次數(shù)最少的頁面。 Σri最小的頁就是最近一段時間使用最少的頁面。76頁面緩沖算法（ Page Buffering Algorithm） PBA 淘汰頁面未修改修改過空閑頁面鏈表末尾已修改頁面的鏈表中末尾采用可變分配和局部置換方式，采用 FIFO置換算法 實際上 ,頁面在內(nèi)存中并不做物理上的移動 ,只是將頁表中的表項移到上述鏈表 。這種方法 , 修改或未修改的頁面還在內(nèi)存中 ,當該進程需要再次訪問這些頁面時 ,花費很小就能使這些頁面返回到進程中 。 當被修改的頁面數(shù)目達到一定值時 ,一起寫回磁盤上 ,從而顯著減少磁盤 I/O的操作次數(shù) 。77抖動產(chǎn)生的原因和預(yù)防方法 不適當?shù)靥岣叨嗟莱绦蚨?，不僅不會提高系統(tǒng)吞吐量，反而會出現(xiàn) “抖動 ”現(xiàn)象，就是剛被換出頁很快要被訪問，需重新調(diào)入，因此在調(diào)入前要先選一頁調(diào)出；而這個剛被換出的頁，很快又要被訪問，又要將它調(diào)入，如此頻繁地更換頁面，以致一個進程在運行時，把大部分時間花費在頁面置換的工作上，我們稱該進程發(fā)生了“抖動 ”。性能問題分析性能問題分析78抖動產(chǎn)生的原因 調(diào)度程序一旦發(fā)現(xiàn) CPU的利用率降低，就立即提高多道程序度，引入新的進程參加運行，以提高 CPU的利用率。當新進程進入內(nèi)存時，由于 空閑物理塊隊列中的物理塊都用完了， 只能從其它運行進程處去獲得物理塊，于是又將進一步加劇了另外一些進程的缺頁情況，又使等待頁面調(diào)入 /調(diào)出的進程數(shù)目增多，這又降低了 CPU的利用率。79 那么為了提高 CPU的利用率，調(diào)度程序又去引入新的進程，這就產(chǎn)生了惡性循環(huán)，使缺頁率急劇地上升。這時候，運行進程的大部分時間都用于進行頁面的換入 /換出，幾乎不能完成任何有效的工作，我們稱這時的進程是處于 “抖動 ”狀態(tài)。 80CPU利用率多道程序度從圖中可看出 CPU的利用率和多道程序度 之間的關(guān)系。開始時， CPU的利用率隨著程序度的提高而提高，達到某一峰值后，如果繼續(xù)增加多道程序度，將產(chǎn)生抖動，從而導(dǎo)致 CPU的利用率急劇下降。81抖動的預(yù)防 核心問題 :選擇合適的頁面置換算法 。分配給進程合適的物理頁面數(shù)。調(diào)整 多道程序度。采取局部置換策略 在 CPU調(diào)度程序中引入工作集算法 掛起若干進程 216。頁面淘汰算法不合理216。分配給進程的物理頁面數(shù)太少82 算法算法從 充分地共享系統(tǒng)資源 這一角度出發(fā)，當然希望主存中的作業(yè)數(shù)越多越好。但是從保證作業(yè)順利執(zhí)行、使 CPU能夠有效地得到利用的角度出發(fā)，就應(yīng)該限制主存中的作業(yè)數(shù)，以避免頻繁地進行頁面調(diào)入 /調(diào)出，導(dǎo)致系統(tǒng)的抖動。為此， ，應(yīng)該將處理機調(diào)度和主存管理結(jié)合起來進行考慮，并在 1968年提出了工作集模型。83基本思想：根據(jù)程序的局部性原理，一般情況下，進程在一段時間內(nèi)總是集中訪問一些頁面，這些頁面稱為活躍頁面，如果分配給一個進程的物理頁面數(shù)太少了，使該進程所需的活躍頁面不能全部裝入內(nèi)存，則進程在運行過程中將頻繁發(fā)生中斷 . 如果能為進程提供與活躍頁面數(shù)相等的物理頁面數(shù)，則可減少缺頁中斷次數(shù)。而物理頁面數(shù)大于活躍頁面數(shù)時，再增加物理頁面分配也不能顯著減少交換的次數(shù)，這個物理頁面要求的臨界值稱為工作集。所謂工作集，就是指在某一段時間內(nèi)作業(yè)運行所要訪問的那些活躍頁面的集合 84可以想象，隨著作業(yè)的執(zhí)行，工作集不斷變化，所包含的頁面數(shù)時而增多，時而減少。 通常，用 W(t, △ )表示從時刻 t－ △ 到時刻 t之間所訪問的不同頁面的集合，這就是作業(yè)在時刻 t時的工作集。用 Nw(t, △ ) 表示工作集中所包含的頁面數(shù)。如果系統(tǒng)能隨 Nw(t, △ )的大小來分配主存塊的話，就既能有效的利用主存，又可以使缺頁中斷盡量少地發(fā)生。通過工作集來管理主存的分配和使用，從理論上來說是一件非常好的事情，但工作集算法的實現(xiàn)有很多困難，目前仍然在研究和試驗中。 85工作集 W(t,△ )是二元函數(shù)，它與時間 t有關(guān)，在不同時間 t的工作集的大小不同，所包含的頁面數(shù)也不相同；工作集又與窗口尺寸 △ 有關(guān)，工 作集 W是工作集窗口的非降函數(shù)。程序尺寸工作集86第一個工作集工作集之間的轉(zhuǎn)換第二個工作集第三個工作集第四個工作集工作集之間的轉(zhuǎn)換工作集之間的轉(zhuǎn)換時間分配給這個進程的內(nèi)存實頁數(shù)目工作集存儲管理之下的內(nèi)存分配 87 從第一個工作集轉(zhuǎn)換到第二個工作集，最初曲線是在第一個工作集的頁面數(shù)上升高，因為進程迅速地請求調(diào)進它的新工作集的頁面，一旦進程穩(wěn)定在它的后續(xù)工作集中，系統(tǒng)在窗口中觀察到較少頁面被訪問，就將分配給進程內(nèi)存量減少到它的第二個工作集的頁面數(shù)。演講完畢，謝謝觀
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