15存儲(chǔ)管理4虛擬存儲(chǔ)請(qǐng)求頁(yè)式管理1-文庫(kù)吧資料
2025-03-02 02:15本頁(yè)面
【正文】 入后，執(zhí)行語(yǔ)句： p[k]=新的頁(yè)號(hào)； k=(k+1) mod m。P[i](i=0,1,2,…,m1) 指示在一個(gè)內(nèi)存中的頁(yè)面的頁(yè)號(hào)。缺頁(yè)率 15/21=3/4， 15次頁(yè)面中斷。55 我們來(lái)看看采用 FIFO算法進(jìn)行頁(yè)面置換時(shí)的情況。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920237 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 12 2 0 1 1 7 107700717014234 2 3021200230 3 21021 2 0 1 17017 0 130302 采用最佳置換算法，只發(fā)生了 6次頁(yè)面置換，發(fā)生了 9次缺頁(yè)中斷。它是一個(gè)理論上的算法。 抖動(dòng)52 最佳置換算法是由 Relady在 1966年提出的，這種算法選擇的被淘汰頁(yè)面，將是 永不使用的，或在最長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不再被訪問(wèn)的頁(yè)面。（ OPT算法 ）。按行：缺頁(yè)中斷次數(shù) 1281（ 3）程序的編制方法可見(jiàn)：缺頁(yè)中斷率與程序的局部化程度密切相關(guān)。初始時(shí)第一頁(yè)在內(nèi)存；程序編制方法 1： For j:=1 to 128 For i:=1 to 128 A[i][j]:=0。缺頁(yè)中斷率 :47影響缺頁(yè)中斷次數(shù)的因素影響缺頁(yè)中斷次數(shù)的因素（ 1） 分配給進(jìn)程的物理頁(yè)面數(shù)物理頁(yè)面數(shù)多，缺頁(yè)中斷少，反之，則缺頁(yè)中斷多物理頁(yè)面數(shù)多，進(jìn)程數(shù)少（影響系統(tǒng)效率），反之，則進(jìn)程數(shù)多（缺頁(yè)中斷多）根據(jù)試驗(yàn)分析：對(duì)一共有 n頁(yè)的進(jìn)程來(lái)說(shuō)，只要能分到n/2塊 內(nèi)存空間，就可使系統(tǒng)獲得最高效率；（ 2） 頁(yè)面本身的大小頁(yè)面大，進(jìn)程的頁(yè)數(shù)少，一頁(yè)的信息就大，缺頁(yè)中斷次數(shù)減少；不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有不同頁(yè)面大?。?8例：程序要把例：程序要把 128128的數(shù)組初值置的數(shù)組初值置 “0”，數(shù)組中，數(shù)組中每一個(gè)元素為一個(gè)字，假定頁(yè)面大小為每一個(gè)元素為一個(gè)字，假定頁(yè)面大小為 128個(gè)字，個(gè)字，數(shù)組中的每一行元素存放一頁(yè)，能供該程序使用數(shù)組中的每一行元素存放一頁(yè)，能供該程序使用的主存塊只有的主存塊只有 1塊。文件區(qū)對(duì)換區(qū)第一次 內(nèi)存外存44外存物理塊號(hào)內(nèi)存有空：調(diào)入內(nèi)存不空：換出一頁(yè)修改位為 1，重新寫(xiě)入外存修改位為 0，不必寫(xiě)入外存將缺頁(yè)調(diào)入內(nèi)存修改頁(yè)表，寫(xiě)入快表 物理地址 訪問(wèn)數(shù)據(jù)頁(yè)面調(diào)入過(guò)程 45 頁(yè)面置換算法頁(yè)面置換算法 算法算法 置換算法置換算法46 頁(yè)面置換算法頁(yè)面置換算法 假定作業(yè) p共計(jì) n頁(yè) ，而系統(tǒng)分配給它的主存塊只有 m塊 （ m,n均為正整數(shù)，１ ≤ m≤ n），即最多只能容納 m頁(yè)。 43(3) UNIX方式 與進(jìn)程有關(guān)的文件都放在文件區(qū)。 當(dāng)缺頁(yè)時(shí)，全部從對(duì)換區(qū)把所需的頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存，使調(diào)頁(yè)速度提高。 3)、考慮優(yōu)先權(quán)的分配算法 2)、按比例分配算法 ， Si為某個(gè)進(jìn)程的頁(yè)面數(shù)。如果進(jìn)程在運(yùn)行其間頻繁發(fā)生缺頁(yè)中斷 ,則系統(tǒng) 再為該進(jìn)程分配若干個(gè)附加物理塊 ,直至進(jìn)程的缺頁(yè)率減少到合適為止 。如缺頁(yè) : n塊中置換一頁(yè) ,以保證該進(jìn)程在內(nèi)存中的頁(yè)面數(shù)不變 。 最少物理塊數(shù)與指令的格式、功能和尋址方式有關(guān)，也就是說(shuō)與計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)有關(guān)。 33 內(nèi)存內(nèi)存 分配策略和分配算法分配策略和分配算法 在為進(jìn)程分配物理塊時(shí)，又要解決三個(gè)問(wèn)題： 保證進(jìn)程正常運(yùn)行而需要的 最少物理塊數(shù) ；進(jìn)行分配時(shí)，物理塊數(shù)目是 固定的還是可變的；（分配策略）是采取 平均分配算法 還是根據(jù)進(jìn)程的大小 按比例分配物理塊 。此時(shí)，由系統(tǒng)調(diào)度另一作業(yè)運(yùn)行。因?yàn)樽鳂I(yè)的副本是以文件形式存于外存上，因而要求頁(yè)面?zhèn)鬏敃r(shí)，必然要涉及到 文件系統(tǒng) ，此外，還得調(diào)用 輸入輸出進(jìn)程 。如果內(nèi)存中有空閑塊，則分配一頁(yè)，將新調(diào)入頁(yè)裝入內(nèi)存，并修改頁(yè)表中相應(yīng)頁(yè)表項(xiàng)目的駐留位及相應(yīng)的內(nèi)存塊號(hào)216。不在內(nèi)存，則產(chǎn)生 缺頁(yè)中斷 。216。 它跟一般的中斷有著明顯的區(qū)別：29頁(yè)面654321Copy ATo BB：A：30地址變換機(jī)構(gòu) 請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中的地址變換機(jī)構(gòu)是以分頁(yè)系統(tǒng)的地址變換機(jī)構(gòu)為 基礎(chǔ) 的，還增加了 產(chǎn)生缺頁(yè)中斷、處理缺頁(yè)中斷，置換 等功能。28(1)在指令 執(zhí)行期間 產(chǎn)生和處理中斷信號(hào)。頁(yè)號(hào) 物理塊號(hào) 保護(hù)信息外頁(yè)面表 當(dāng)一個(gè)作業(yè)被調(diào)度到而裝入內(nèi)存時(shí)，系統(tǒng)為它在內(nèi)存建立一張頁(yè)表。25請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，頁(yè)表項(xiàng)如下：請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，頁(yè)表項(xiàng)如下： 頁(yè)號(hào) 物理塊號(hào) 狀態(tài)位 P訪問(wèn)字段 A 修改位 M外存地址(1)狀態(tài)位 （駐留位） P:該頁(yè)是在內(nèi)存還是在外存(2)訪問(wèn)字段位 A：記錄本頁(yè)在一段時(shí)間內(nèi)被訪問(wèn)的次數(shù) 。 要訪問(wèn)的頁(yè)面不在內(nèi)存中，如何 發(fā)現(xiàn)和處理 這種情況？這是請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理要解決的兩個(gè)基本問(wèn)題23 在純分頁(yè)系統(tǒng)中，頁(yè)表的內(nèi)容為：頁(yè)號(hào) 物理塊號(hào)針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題：如何發(fā)現(xiàn)要訪問(wèn)的頁(yè)面不在內(nèi)存？擴(kuò)充頁(yè)表：頁(yè)號(hào) 物理塊號(hào) 狀態(tài)位 P 外存地址24針對(duì)第二個(gè)問(wèn)題：怎樣調(diào)入頁(yè)面？ 由地址變換機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè) 缺頁(yè)中斷 信號(hào)，OS進(jìn)行中斷處理后，根據(jù)該頁(yè)的外存地址把它從外存調(diào)入內(nèi)存。多次性 作業(yè)分多次裝入內(nèi)存 對(duì)換性 → 運(yùn)行時(shí)換進(jìn)換出 虛擬性 → 邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量 最基本特性20 請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式 請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式是建立在純分頁(yè)基礎(chǔ)上的 . 其基本思想 :在進(jìn)程開(kāi)始運(yùn)行之前， 不是裝入全部頁(yè)面 ，而是裝入一個(gè)或零個(gè)頁(yè)面，之后根據(jù)進(jìn)程運(yùn)行的需要， 動(dòng)態(tài)裝入其它頁(yè)面 ；當(dāng)內(nèi)存空間已滿，而又需要裝入新的頁(yè)面時(shí)，則 根據(jù)某種算法淘汰某個(gè)頁(yè)面，以便裝入新的頁(yè)面21 請(qǐng)求分頁(yè)中的硬件支持請(qǐng)求分頁(yè)中的硬件支持 一、頁(yè)表機(jī)制 二、缺頁(yè)中斷機(jī)構(gòu)三、地址變換機(jī)構(gòu) 頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從用戶地址空間中的 邏
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