操作系统概念ch9-虚拟内存.pdf

操作系统概念 第九章：虚拟内存 本章主要内容 背景 请求页面调度 进程创建 页面置换 帧分配 系统颠簸 其他考虑 2 9.1 背景 虚拟内存将内存抽象成一个巨大的、统一的存 储数组，进而将用户看到的逻辑内存与物理内 存分开。  只要部分程序需要放在内存中就能使程序执行  逻辑地址空间可以比物理地址空间大。  允许地址空间被多个进程共享  允许更多进程被创建 虚拟内存可以用以下方式来实现  请求页式调度  请求段式调度 3 虚拟内存大于物理内存的示意图 4 9.2 请求页面调度  只在页面需要时，才把它们载入内存  需要更少的输入输出  更小的内存  更快的响应  更多的用户 5 分页的内存与邻接的磁盘空间之间 的传递 6 有效-无效位 页表中的每一条目与一有效无效位与之关联。 （1表示该页在内存中，0表示不在内存） 有效无效位初始为0  当进程试图访问那些尚未调入到内存的页时， 对标记为无效的页面的访问会产生页错误陷阱 （fault trap ） 7 当有些页不在内存中时的页表 8 页错误 1. 检查进程的页表，以确定该引用是合法还是非法的地 址访问。 2. 如果引用非法，那么终止进程。如果引用有效但是尚 未调入页面，那么现在应调入。 3. 找到一个空闲帧（从空闲帧链表中取一个） 4. 调度一个磁盘操作，以便将所需要的页调入刚分配的 帧 5. 当磁盘读操作完成后，修改进程的内部表和页表，以 表示该页已在内存中。 6. 重新开始因非法地址陷阱而中断的指令。进程现在能 访问所需的页，就好像它似乎总在内存中。 9 处理页错误的步骤 10 没有空闲帧时该如何处理？ 页替换－在内存中找到一些不在使用的页， 将它换出。  算法  性能：希望找到一个算法导致最小的的页错误 的发生 一些页可能被多次载入到内存 11 请求页式调度的性能 设P为页错误的概率（0≤P ≤ 1）  如果P等于0，则不存在页错误  如果Ｐ等于１，则每次访问都存在页错误 有效访问时间  ＥＡＴ＝ （1－P）×内存访问时间+ P ×页错 误时间 设内存访问时间为100ns，平均错误页处理为 25ms，则EAT为  EAT = (1-P) ×100ns + P ×25m