作業系統第三章總結（2）

第三章記憶體管理——虛擬記憶體

區域性性原理：時間區域性性（如果程式的某條指令/資料一旦執行，不久以後該指令/資料可能再次執行），空間區域性性（訪問了某一儲存單元，不久之後附近的儲存單元也會被訪問）

時間區域性性是通過近來使用的指令和資料儲存到快取記憶體儲存器中，並使用快取記憶體的層次結構實現。

空間區域性性通常是使用較大的快取記憶體，並預取機制整合到快取記憶體控制邏輯中實現。

引入虛擬儲存技術：提高系統的記憶體利用率和系統的吞吐量。

虛擬儲存器：基於區域性性原理，在程式裝入時，可以將程式的一部分存入記憶體，其餘留在外存，就可以啟動程式執行，執行中，當訪問資訊不在記憶體時，系統呼叫調入記憶體，另一方面將暫不使用的內容換出外存，騰出空間，這樣系統好像為使用者提供了乙個比實際記憶體大的多的儲存器。

系統提供部分裝入，請求調入和置換功能，虛擬儲存器的大小由計算機的位址機構決定，並非是記憶體外存相加

虛擬儲存器特性：離散性，多次性。對換性，虛擬性。

虛擬記憶體的實現需要建立離散分配的記憶體管理方式上。

虛擬記憶體的實現有三種方式，請求分頁儲存管理，請求分段儲存管理，請求段頁式儲存管理。

基本分頁儲存管理系統中，系統將每個程式按固定的大小分成若干頁，每個頁對應乙個物理塊，程式中所有頁面裝入記憶體。

請求分頁儲存器管理系統中，程式仍然按固定的大小分成若干頁，但不是全部裝入記憶體，僅僅裝入程式執行必須的頁面，當需要某乙個頁面，再請求從外部調入，如果沒有空閒的空間，則用置換技術進行頁面的淘汰和置換。

頁式儲存管理將主儲存器分成大小相等的物理塊，作為主存分配的物理單位，同時要求程式邏輯位址也分成塊大小一致的頁面，這樣就可以把頁面放入塊中，程序儲存分配，根據作業大小不同，確定頁面數，在裝入記憶體時候給他分配相應的物理塊，頁表的主要作用是記錄程序的每個頁面對應的頁框資訊。

缺頁中斷機構：請求分頁系統中，每當訪問的頁面不在記憶體中，便產生乙個缺頁中斷。

請求分頁中的位址變換過程

頁面置換演算法中字：最佳置換演算法，先進先出演算法，最久最未使用，最近未使用

在請求分頁管理系統中，提取頁面的策略有：預調頁策略，請求調頁策略

影響缺頁中斷率的因素：頁面大小，程序所分配的物理塊，頁面置換演算法，程式固有特性

belady異常：當所分配的物理塊數增大而頁故障數目不減反增的異常。只有先進先出可能出現belady異常。

抖動：剛剛換出的頁面馬上又換入主存，剛剛換入的頁面馬上要換出記憶體

頻繁缺頁抖動的原因：頻繁訪問的頁面數目高於可用物理塊幀數。

覆蓋技術和虛擬儲存技術最本質不同在：覆蓋程式段最大長度受記憶體容量大小限制，而虛擬儲存器最大長度不受記憶體容量限制，只受計算機位址結構的限制，覆蓋技術的覆蓋段由程式設計師設計，且覆蓋段相對獨立，而虛擬技術對使用者的程式段沒有要求。

交換技術是把暫時不用的某個程式及資料從記憶體移到外存中，騰出記憶體空間。交換技術和虛擬記憶體中使用的調入調出主要區別是交換的調入調出是整個程序，虛擬記憶體的調入調出是頁面或者分段，不是整個程序，它們兩個都是記憶體和外存之間交換資訊。