1.常規儲存器管理方式的特徵
(1)一次性
(2)駐留性
2.區域性性原理
(1)時間侷限性
如果程式中的某條指令被執行,則不久以後該指令可能再次執行;如果某資料被訪問過,則不久以後該資料可能再次被訪問。
(2)空間侷限性
一旦程式訪問了某個儲存單元,在不久之後,其附近的儲存單元也將被訪問,即程式在一段時間內所訪問的位址集中在一定的範圍之內。
3.虛擬儲存器的基本工作情況
程式執行時,如果它要訪問的頁(段)已調入記憶體,便可繼續執行下去,但如果程式要訪問的頁(段)尚未調入記憶體。便發出缺頁(段)中斷請求,此時os將利用請求調頁(段)功能將它們調入記憶體,以便程序能繼續執行下去。如果此時記憶體已滿,無法再裝入新的頁(段),os還須再利用頁(段)的置換功能,將記憶體中暫時不再的頁(段)調至盤上,騰出足夠的記憶體空間,再將要訪問的頁(段)調入記憶體,使程式繼續執行下去。
1.定義
指具有請求調入功能和置換功能,能從邏輯上對記憶體容量加以擴充的一種儲存器系統。
2.特徵
(1)多次性
乙個作業中的程式和資料無需在作業執行時一次性地全部裝入記憶體,而是允許被分成多次調入記憶體執行。
(2)對換性
允許將那些暫時不使用的**和資料從記憶體調至外存的對換區,待以後需要時再將它們從外存調至記憶體。
(3)虛擬性
從邏輯上擴充記憶體容量。可以在小的記憶體上執行大的作業。
1.請求頁表機制
請求分頁系統中的每個頁表含以下諸項:
①頁號
②物理塊號
③狀態位p:指示該頁是否已調入記憶體。
④訪問欄位a:記錄本頁在一段時間內被訪問的次數,或記錄本頁最近已有多長時間未被訪問,提供給置換演算法在選擇換出頁面時參考。
⑤修改位m:標識該頁在被調入記憶體後是否被修改。由於記憶體中的每一頁在外存上保留乙份副本,因此,在置換該頁時,若未被修改,就不需要將該頁寫回到外存上。
⑥外存位址:用於指出該頁在外存上的位址,通常是物理塊號。
2.缺頁中斷機構
在請求分頁系統中,每當所要訪問的頁面不在記憶體時,便產生一缺頁中斷,請求os將所缺頁調入記憶體。並且要保護cpu環境、分析中斷原因、轉入缺頁中斷程式進行處理,以及在中斷處理完成後再恢復cpu環境等。
1.何時調入頁面
(1)預調頁策略
在程式執行時一次調入若干個相鄰的頁。
(2)請求調頁策略
在需要時才調入缺頁,且每次僅調入一頁。
1.最佳置換演算法 (optimal)
其選擇的被淘汰頁面將是以後永不使用的,或是最長時間內不再被訪問的頁面。但由於無法預知,因而該演算法無法實現。
2.先進先出頁面置換演算法(fifo)
總是淘汰最先進入記憶體的頁面
1.最近最久未使用置換演算法(least recently used) lru
淘汰最近最久未使用的頁面
需要硬體支援,須有暫存器和棧兩類硬體之一的支援
2.最少使用置換演算法(least frequently used) lfu
淘汰一定時期內被訪問次數最少的頁
lru和lfu的區別:
lru是看頁面最後一次使用到發生排程的時間長短,而lfu是在看一段時間內頁面被使用的頻率
1.簡單的 clock 置換演算法2.改進型 clock 置換演算法
在將乙個頁面換出時,如果該頁已被修改過,須將該頁重新寫回磁碟上,但如果未被修改過,則不必將它拷回磁碟。換而言之,對於修改過的頁面,在換出時所付出的開銷比未修改過的頁面大。於是在改進的clock置換演算法中增加了乙個修改位,這樣,在選擇頁面換出時,既要是最近未使用過的頁面,又要是未被修改過的頁面。
假設訪問位為a和修改位為m:
1. a=0,m=0 表示該頁最近未被訪問並且未被修改,是最佳淘汰頁。
2. a=0,m=1 表示該頁最近未被訪問,但已被修改,並不是很好的淘汰頁。
3. a=1,m=0 表示該頁最近被訪問過,但未被修改,該頁有可能再被訪問。
4. a=1,m=1 表示最近已被訪問且被修改,該頁可能再被訪問。
作業系統 第五章虛擬儲存器
在此之前,第四章所講述的常規儲存器管理方式的缺點是?一次性 作業在執行前一次性地全部裝入記憶體 駐留性 作業裝入記憶體後,便一直駐留在記憶體中,直至作業執行結束。程式執行的特點 多數情況下仍是順序執行。少部分的轉移和過程呼叫指令會使程式執行由一部分區域轉至另一部分區域 但研究表明呼叫深度多數情況下不...
(作業系統)第五章 虛擬儲存器
2 區域性性原理 程式在執行時呈現出的區域性性規律,即在一段時間內,程式的執行僅侷限於某個部分,相應地,它所訪問地儲存空間也侷限於某個區域。3 虛擬儲存器地基本工作情況 4 分頁請求系統 在分頁系統的基礎上增加了請求調頁功能和頁面置換功能所形成的頁式虛擬儲存系統。5 請求分段系統 在分段系統的基礎上...
作業系統第五章學習筆記 虛擬儲存器
虛擬儲存器概述 1.常規儲存器管理方式的特徵和區域性性原理 常規儲存器管理方式的特徵 一次性。要求將作業全部裝入記憶體才能執行,當程式大於記憶體時,作業無法執行。駐留性。裝入記憶體中用的作業一直駐留記憶體,直到執行結束 處於等待狀態的程序也占用記憶體 區域性性原理 時間侷限性。如果程式中的某條指令一...