2.虚拟内存管理有什么不同?
2.1 虚拟内存的基本概念
虚拟内存的概念
具有请求调入和置换功能,从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统
局部性原理时间局部性
空间局部性
虚拟内存的特征多次性
对换性
虚拟性
2.1.1 虚拟内存的实现
请求分页存储管理
请求分段存储管理
请求段页式存储管理
2.2 请求分页管理方式
页表机制
状态位P
访问字段A
修改位M
外存地址
缺页中断机构
内中断(CPU内部)
陷入、故障、终止
外中断(CPU外部)
I/O中断请求
人工干预地址变换机构
地址变换机构
请求调页,判断是否在内存
可能需要页面置换
新增/修改页表项
热点表项同步到快表
2.3 页面置换算法
先进先出置换算法FIFO
保障顺序上的公平:
每次选择淘汰最早进入内存的页面
Belady异常,性能差
最佳置换算法OPT保障最低缺页率:
每次选择淘汰最不可能再次被使用的页面
无法实现
时钟置换算法NRU保障性能和开销均衡:
为页面设置访问位(0/1),并链接成循环队列,进程访问页面后置为1。淘汰时为1置为0并跳过,为0时淘汰。
最多需要两轮扫描
最近最久置换算法LRU保障时间和距离上的公平:
每次选择淘汰最久最近未使用的页面
需要硬件支持,开销大
改进型时钟置换算法额外考虑是否修改,保障最少I/O操作:
增加修改位(0/1),第一轮找(0,0),第二轮找(0,1)并修改访问位为0,第三轮找(0,0),第四轮找(0,1)
2.4 页面分配策略
驻留集(驻留在主存中页面数)大小
分配空间小,进程数量多,CPU时间利用效率就高
进程在主存中页数少,错页率就高
进程在主存页数多,错页率并无明显改善
页面分配策略
固定分配局部置换
可变分配全局置换
可变分配局部置换
调入页面的时机预调页策略
一次性调入若干相邻页面
多用于进程首次调入
请求调页策略
运行时发现缺页时调入
I/O开销较大
从何处调页系统拥有足够的对换区空间
系统缺少足够的对换区空间
UNIX方式