複習 作業系統 第三章 虛擬記憶體管理

2021-08-26 20:27:34 字數 2618 閱讀 4017

1. 虛擬記憶體的基本概念→ 傳統儲存管理方式;區域性性原理;虛擬儲存器的定義和特徵;虛擬記憶體技術的實現

2. 請求分頁管理方式→頁表機制;缺頁中斷機構;位址變換機構

3. 頁面置換演算法→最佳置換演算法;先進先出頁面置換演算法;最近最久未使用置換演算法;時鐘置換演算法

4. 頁面分配策略→駐留集大小;調入頁面的時機;從何處調入頁面

5. 抖動

6. 工作集

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1. 虛擬記憶體的基本概念

1.1 傳統儲存管理方式的特徵

1)一次性:

作業必須一次性裝入記憶體後,才可以開始執行

2)駐留性:

作業被裝入記憶體後,就會一直停在記憶體裡,其他部分不會被不召喚出來,直到執行完成。

1.2 區域性性原理

-cpu訪問儲存器時,無論是取指令還是存指令或者資料,所訪問的儲存單元都是趨於聚集在乙個較小的連續區域中。

1)時間區域性性:如果某資料被訪問過,那麼這個資料以後就不會被訪問了

2)空間區域性性:一旦程式訪問了某個儲存單元,那麼在不久的將來,這個儲存單元附近的單元也會被訪問。

1.3虛擬儲存器的定義和特徵

- 基於區域性性原理,在程式裝入時,可以將程式的一部分裝入記憶體,而將其餘的部分留在外存,就可以啟動程式執行。在執行程式的過程中,當所訪問的資訊不再記憶體的時候,由os從外面調到記憶體裡。與此同時,os也將暫不使用的內容放到外存上,從而騰出更多空間給使用者用,這樣的好像使用者有了比實際還要打的儲存器呢~這個東西呢,就叫虛擬儲存器。

*虛擬儲存器的三個特徵: 1. 多次性 2. 對換性 3. 虛擬性

1.4 虛擬記憶體技術的實現

- 虛擬記憶體的實現是需要建立在離散分配的記憶體管理方式的基礎上的

2. 請求分頁管理方式

2.1 頁表機制

-請求分頁系統在乙個作業執行之前不需要一次性全部匯入到記憶體,所以肯定會出現訪問頁面不存在的情況。那麼在請求頁表項中增加4個字段

頁號物理塊號

狀態位p

訪問欄位a

修改位m

外存位址

2.2 缺頁中斷機制

-在請求分頁系統中,每當要訪問的頁面不在的時候,就會產生乙個缺頁中斷, 會要求os調入缺到的那一頁

*和一般的中斷相比: 1. 在指令執行期間和處理中斷訊號,而不是在一條指令執行完會,屬於內部中斷;2. 一條指令在執行期間,可能會發生還幾次的缺頁中斷呢~

2.3 位址變換機制

- 通過快表而實現的?

3. 頁面置換演算法

- 程序執行的時候,若訪問的頁面不在記憶體裡需要申請呼叫但是記憶體空間已經不夠的時候,就需要從記憶體裡調出去一點資料和程式,讓記憶體多一點空間。 

3.1 最佳置換演算法(opt)

-opt所淘汰的頁面是以後永遠不會使用的,或者長時間沒有被使用的頁面。

- 但是你無法控制什麼頁面是永遠以後都不會被訪問的,所以無法實現

3.2  先進先出頁面置換演算法(fifo)

- 淘汰最早的頁面。 

- 但是萬一最早的頁面也是一直用的頁面就gg了

3.3 最近最久未使用置換演算法(lru)

-選擇最近最長時間沒被訪問的頁面淘汰。因為lru認為以前都沒被訪問過的頁面,之後也不一定會被訪問。

- 過去**未來方式

3.4 時鐘置換演算法(clock)

- 給每一幀關聯乙個使用位。當某一頁眉次裝入主存的時候,使用位 = 1;如果之後該頁被訪問了,那麼使用位也 = 1。當要發生替換的時候,檢查使用位 = 0的 ;而之後每當遇到 使用位 = 1 的時候全部置成0.

- 但是這個問題在於他沒考慮到修改位。所以改進版的clock就是選擇了在加乙個位來做改進制的處理。

最近未被訪問

未被修改

u = 0

m = 0

最近被訪問

未被修改

u = 1

m = 0

最近未被訪問

被修改u = 0

m = 1

最近被訪問

被修改u = 1

m = 1

4. 頁面分配策略

4.1 駐留集大小: 固定分配全域性/ 可變分配全域性/ 可變分配區域性

4.2 調入頁面的時機:預處理/ 請求調頁

5. 抖動:就是剛剛換出的頁面馬上又要換入主存,剛剛換入主存的頁面馬上又要換出主存,就這麼來回進進出出的現象叫抖動。

6. 工作集:要訪問的程序的集合

複習 作業系統 第三章 記憶體管理

1.記憶體管理概念 程式裝入和鏈結 a.步驟 b.靜 動態鏈結 c.執行 裝入時動態鏈結 邏輯位址空間和實體地址空間 記憶體保護 a.上下限暫存器 b.重定位暫存器 基位址暫存器 2.交換和覆蓋 交換 覆蓋 3.連續分配管理方式 單一連續分配 固定分割槽分配 動態分割槽分配 4.非連續分配管理方式 ...

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