作業系統之記憶體管理

2021-10-01 01:35:55 字數 1475 閱讀 8131

便於程式設計師編寫程式(分治)

可以控制每個段的許可權(寫/讀)

符合跳轉指令邏輯 《段號,段內偏移》

執行時重定位:

當執行某條指令時才進行位址重定位,先查詢程序pcb指向的段表,然後根據偏移量算出實體地址。

編譯時重定位:

編譯時就把所有跳轉指令進行重定位。(缺點:導致必須使用重定位後的那一段記憶體,若那一段記憶體被其他程式占用,則該程式無法執行)

載入時重定位:

當程式載入記憶體時進行重定位。(缺點:載入後程序占用的不能進行記憶體交換)

gdt表可以被看做是作業系統的段表

ldt表則是程序的段表

避免記憶體浪費,產生記憶體碎片

首先將偏移量右移3位得到頁號,然後查頁表得到實際的頁框,根據頁框*4k+偏移量後三位得到實際記憶體位址。

假設32位系統,那麼位址範圍為0~2^32-1,如果乙個程序既訪問了低位址,又訪問了高位址,那麼頁表項就非常多(為了保證可以o(1)讀出,即使沒有使用的頁表項也要佔位),這就導致需要建立1m頁表項(必須要是連續的記憶體),如果有100個類似的程序則會占用100m記憶體,這顯然不可接受。(事實上,大部分位址根本沒有被使用。)

首先建立頁表索引,索引指向它管理的一部分頁表,然後只需要載入需要使用的位址範圍的頁表和索引頁表即可,並且這樣管理頁表也實現了頁表的離散儲存,不要用很大一塊連續的記憶體來儲存頁表。

程式很強的區域性性。

為了使訪問速度更快。

將近期訪問到的頁表項存入乙個暫存器(64-1024項),使這一部分頁表項可以1次索引就找到。

實際的物理記憶體有限,而每個程序實際頻繁訪問的記憶體頁只佔其定址範圍的很小一部分(程式的區域性性!!!)所以使用請求調頁的方式充分利用物理記憶體。

首先根據段頁式記憶體管理,當乙個程序得到虛擬位址準備去程序頁表查實際的實體地址時,若發現該頁沒有實體地址的對映,那麼即發生缺頁,呼叫缺頁中斷,請求從磁碟中調入該頁。

當需要調頁時,若實體地址全部被使用,那麼就需要淘汰一頁,此時可以利用fifo(效率不高),min(最優,不可實現),lru(實現成本大),scr(可用)等演算法來進行置換。

通俗解釋:系統內程序增多⇒每個程序的缺頁率增大⇒缺頁率增大到一定程度,程序總等待調頁完成⇒cpu利用率降低⇒程序進一步增多,缺頁率更大

當顛簸發生時,可以通過改變給程序分配的頁框數一定程度上緩解,但會導致請求調頁所實現的記憶體高效利用失效,而太少則會造成顛簸。所以當程序過多時,一般只能採用殺死部分程序方法解決顛簸。

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