第五章 虛擬儲存器介紹
說明：虛擬儲存技術實現了記憶體擴充的功能，從邏輯上實現對記憶體容量的擴充。
一．傳統儲存管理方式的特徵和區域性性原理
1.1特徵
1.一次性：指作業必須一次性地全部裝入記憶體後方能執行。
2.駐留性：指作業被裝入記憶體。
1.2區域性性原理
定義：在較短的時間內程式的執行僅限於某個部分。
表現：時間侷限性和空間侷限性。
1.3虛擬儲存器的定義和特徵
虛擬儲存器的定義：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。
特徵：1. 多次性：乙個作業中的程式可以不用一次性的裝入記憶體，允許被多次裝入記憶體。
2. 對換性：允許作業在執行過程中可以進行換入和換出。
3. 虛擬性: 虛擬性指能夠從邏輯上擴充記憶體容量，使使用者所看到的記憶體容量遠大於實際記憶體容量。
4. 虛擬性以多次性和對換性為基礎。
1.4缺頁中斷
程式執行所要訪問的頁面不在記憶體中，產生缺頁中斷。與一般中斷的區別是：
1. 在指令執行期間產生和處理中斷訊號。
2. 一條指令在執行期間可能產生多次缺頁中斷。
1.5缺頁率的計算
缺頁率的概念：假設乙個程序的邏輯空間為n頁，系統為之分配的記憶體物理塊數為m(m<=n)，在程序的執行過程中，訪問頁面成功（所訪問的頁面再記憶體中）的次數為s，訪問失敗的次數是f，該程序總的訪問次數為a = s + f; 該程序在執行過程中的缺頁率為：
f =f / a;
1.6影響缺頁率的因素
1.頁面大小：劃分越大，缺頁率越低。
2.程序所分配的物理塊的數目，數目越多，缺頁率越低。
3.頁面置換演算法，缺頁率是衡量頁面置換演算法的重要指標。
4.程式固有特性。與程式的編制方法有關。
二、頁面置換演算法
1、最佳置換演算法和先進先出置換演算法
最佳置換演算法（ｏｐｔ：一種理論上的演算法）
說明：所選擇的被淘汰頁面將是以後永不使用的，或者在最長時間內不再訪問的頁面。
採用該演算法可以保證獲得最低的缺頁率。但是該演算法是無法預知哪乙個頁面是未來時間內不再被訪問的，該演算法無法實現，但是可以利用該演算法去評價其他演算法。
2、 先進先出演算法（ｆｉｆｏ）
說明：總是淘汰最先進入記憶體的頁面，選擇在記憶體中駐留時間最久的頁面進行淘汰。
3、 最近最久未使用演算法（lru）
說明：該演算法選擇最近最久未使用的頁面進行淘汰，是根據頁面調入記憶體做出決策的。該演算法要求硬體進行支援：暫存器和棧。
4、 最少使用置換演算法（lfu）
為在記憶體中的每個頁面設定乙個移位暫存器，用來記錄該頁面被訪問的頻率。選擇在最近時期使用最少的頁面作為淘汰頁。
5、 頁面緩衝演算法（pba）
說明：頁面換進換出所付出的開銷將對系統的效能產生重大影響。
影響頁面換進換出的因素：
1.頁面置換演算法
2.寫回磁碟的頻率
3.將磁碟內容讀入記憶體的頻率。
特點1. 顯著降低頁面換進換出的頻率。
2. 可以採用一種簡單的頁面置換演算法。
三、抖動與工作集的概念
說明：抖動與工作集屬於虛擬機器
抖動的原因：記憶體中程序的大多數時候都在進行換頁操作，導致處理機的利用率下降到0，稱此時的程序是處於」抖動狀態「的。
工作集：在某段時間間隔a裡，程序實際所要訪問頁面的集合。
程序發生缺頁率的時間間隔與程序所獲得的物理塊數有關。
第五章虛擬儲存器
1.虛擬儲存器的基本概念 分析常規儲存器管理不足的原因 1 常規儲存器管理方式的特徵 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。一次性及駐留性在程式執行時是否是必須的？no。程式執行有區域性性。程式執行的特點 多數情況下仍是順序執行...
第五章 虛擬儲存器
常規儲存器管理方式的特徵 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。一次性及駐留性在程式執行時是否是必須的？不是。程式執行有區域性性。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...
第五章虛擬儲存器
5 1虛擬儲存器概述 虛擬儲存器是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。虛擬儲存管理 允許將乙個作業分多次調入記憶體。虛擬的實現建立在離散分配儲存管理基礎上 方式 請求分頁 請求分段系統 細節 分頁 段機構 中斷機構 位址變換機構 軟體支援 虛擬儲存器的特徵 ...