OS5存储管理(MR).ppt

* * * * * * * 请求页式管理中的置换算法 练习:设进程P共有8页, 程序访问的顺序为7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0, 1,采用LRU页面置换算法。且已在内存中分配有4个页面,试写出内存中有关进程P所建的各页面变化情况。求缺页率。 5.8.5 第二次机会置换法（SCR） 第二次机会置换法（Second Chance Page Replacement, SCR）是对FIFO算法的改进—— 避免把经常使用的页面置换出去。 当选择某一页面置换时，就检查最老页面的引用位：如果是0，就立即淘汰该页；如果该引用位是1，就给它第二次机会。 5.8.6 时钟置换法（Clock） 简单时钟置换法（该算法又称最近未使用置换法（Not Recently Used, NRU） 改进的时钟置换法 在页表项中设置两个状态位：引用位和修改位 5.8.7 最少使用置换法（LFU） 最少使用（Least Frequently Used，LFU）页面置换算法是基于访问计数的页面置换法。 为每个页面设置一个软件计数器 将每页的引用位R的值加到对应的计数器上。发生缺页时，淘汰其计数值最小的页。 老化（Aging）算法 5.8.8 页面缓冲算法 页面缓冲算法（Page Buffering）是对FIFO简单置换算法的改进。该算法维护两个链表：一个是空闲页链表，另一个是修改页链表。 当发生缺页时，按照FIFO算法选取一个淘汰页，并不是抛弃它，而是把它放入两个链表中的一个。如果该页未被修改，就放入空闲页链表中；否则，把它放入修改页链表中。 驻留集：进程在内存映像的集合 5.10 请求分段技术 5.10.1 请求分段存储管理的硬件支持 各段表项中要增加一位，以表明该段的存在状态。 还要增加另外一些控制位,如： 修改位 保护位 共享位 * 5.10 请求分段技术 段号 起始地址 长度 存取方式 内外 访问位 图 段表 存取方式：表示该段是只读、只执行或者可读/写。 内外栏：表示该段是否装入主存。 访问位：记录段的访问频度。 5.11 Linux系统的存储管理 5.11.1 Linux的多级页表结构 Linux系统采用三级页表的方式 5.11 Linux系统的存储管理 * 本章小结 存储管理在操作系统中占重要的地位，存储管理的目的是为了方便用户和提高内存利用率。 存储管理的基本功能是 管理内存空间,实现虚拟存储器； 进行虚拟地址到物理地址的转换； 内外存数据传输的控制； 内存的分配与回收; 完成内存的共享和保护。 * 本章小结 存储管理技术各具特点，在存储分配方式上有静态和动态、连续和非连续之分。静态重定位是指在目标程序运行之前就完成了存储分配；在将逻辑地址转换成物理地址时，固定分区采用的是静态重定位，其它采用的是动态重定位。静态重定位是由专门设计的重定位装配程序来完成，而动态重定位是硬件地址转换机构来实现的。 * 固定分区 动态分区 页式 段式 段页式 主存分配方式 连续区 连续区 主存块可以不连续 段内主存块连续 主存块可以不连续 主存分配表 分区说明表 分区说明表可用分区表 位示图或空闲页面链 分区说明表可用分区表 段式与页式结合 调度算法 顺序分配 最先、优、坏适应 页面调度FIFO、LRU、LFU 同页式 同页式 重定位 静态 动态 动态 动态 动态 地址转换 物理地址=下限寄存器的值+逻辑地址 物理地址=基址寄存器的值+逻辑地址 物理地址=页面号×页长+页内地址 物理地址=主存中该段的起始地址+段内地址 段式与页式结合 存储保护 下限地址≤ 物理地址≤上限地址 物理地址≤限长寄存器的值 页表 段表 段表与页表结合 虚拟存储器 可用 可用 可用 * 本章小结 虚拟存储技术是通过请求调入和置换功能，在逻辑上为用户提供了比实际内存容量大的多的存储器。 在进程运行过程中需要进行页面置换时，可采用的页面置换算法有：FIFO算法、 OPT算法、 LRU算法等。 FIFO算法是最容易实现的，但页面置换率较高；OPT仅具有理论价值；LRU是OPT的近似算法，但是实现时要有硬件的支持和软件开销。多数页面置换算法，如最近最久未使用置换算法等是LRU的近似算法。 * 本章小结 在完成信息共享和保护方面，分区和分页管理均较难实现共享。段式管理较容易实现共享。 * 图 利用磁盘对换两个进程 在一个分区存储管理系统中，按地址从低到高排列的空闲分区的长度分别是10KB、4KB、20KB、18KB、7KB、9KB、12KB、15KB。对于下列顺序的作业请求12KB、10KB、15KB、18KB，分别采用最先适应算法、最优适应算法、最坏适应算法和循环适应算法，试说明空间的使用情况。 分区号