48应用程式和分页替换-Min-ShiangHwang.ppt

6.3 分頁錯誤頻率(Fault Frequency) 分頁錯誤頻率 (fault frequency, PFF)策略則是一種更直接的方法。要解決的就是防止輾轉現象發生。輾轉現象有高分頁錯誤率。因此我們要去控制住分頁錯誤率。當它太高的時候，就知道該行程需要更多的欄了。同樣地，如果分頁錯誤率太低，這就表示該行程擁有太多欄了。我們可以在想要的分頁錯誤率上訂定上限與下限。 * 7.記憶體對映檔案(Memory-Mapped Files) 想使用標準系統呼叫open、read、和write對磁碟上檔案執行循序讀取。每次檔案被讀取時需要一次系統呼叫和磁碟的存取。 可以使用到目前為止所討論的虛擬記憶體技術將檔案I/O視為經常性的記憶體存取。這種做法被稱為記憶體對映(memory mapping)。 一個檔案，允許部份的虛擬地址空間邏輯連接到檔案。當執行I/O時，這個可能導致顯著的效能提升。 * 7.1 基本功能(Basic Mechanism) * 7.2 記憶體對映 I/O (Memory-Mapped I/O) * 8.核心記憶體的配置(Allocating Kernel Memory) 8.1 夥伴系統(Buddy System) 夥伴系統的一個優點是利用一種稱為合併(coalescing)的技巧，可以將毗連的夥伴聯合形成更大的區段。在圖中當核心釋放配置的CL單位，系統能合併 CL和 CR 成為一個64KB的區段。區段BL能繼續與它的夥伴BR一起合併形成一個 128KB的區段。最後，我們能以最初的256KB的區段作為結束。 * 8.2 平板配置(Slab Allocation) 配置核心記憶體的第二個策略稱為平版配置(slab allocation)。平板由一個或更多個實體連續分頁組成。一個快取 (cache)由一個或更多個平板所組成。 * 9.其它考慮的因素(Other Considerations) 9.1 預先分頁(Prepaging) 在純粹需求分頁下，當剛開始執行行程時，一定會產生一連串的分頁錯誤。這是因為系統要把起始局部區域(initial locality)載入記憶體的緣故。 這樣子連續產生的分頁錯誤會大幅地影響系統的效能。 預先分頁 (prepaging)就是想要防止這種高度的起始分頁。其策略就是把所有需要的分頁在同一時間一起載入記憶體中。 9.2 分頁的大小(Page Size) 對於現有機器的作業系統設計師來說，他們很少有能力對分頁大小做選擇的機會。但是，當要設計新機器的時候，就必須對於最佳頁的大小做一個決定。 有些因素 (內部斷裂，局部區域)贊成使用較小的頁，然而其它因素 (分頁表大小，I/O時間)則贊成使用較大的頁。 * 分頁的大小(Page Size) 分頁越小的話，可以越精確地把真正需要使用的資料載入記憶體。可以避免讓不必要的資料佔據記憶體空間 對需求分頁而言，較適合以較小的分頁來進行 但是越小的分頁會造成越多次的分頁錯誤，增加更多次磁碟I/O的工作 由於分頁錯誤的代價還是遠大於內部斷裂所付出的代價，故虛擬記憶體的分頁，還是傾向於使用較大的分頁 9.3 TLB範圍(Translation Look-aside Buffer Reach) 和擊中率相關的是一個相似的量尺:TLB範圍。TLB範圍是指TLB可以存取的記憶體數量，而且只是TLB的項數乘上分頁的大小。理想上，一個行程的工作組是存放在TLB中。如果不是的話，此行程將花費可觀的時間去解決分頁表 (而非TLB)的記憶體參考。 9.4 反轉分頁表(Inverted Page Tables) 這種分頁管理格式的目的是為了減少實體記憶體的數量，它必須知道虛擬對實體的記憶體位址轉換。藉由設立具有每一個實體記憶體分頁項的表，可以達成節省的目的。 用(Process-id, number)作指標。在每一個實體欄位中，可以藉由保存關於虛擬記憶體分頁的資訊之方法來儲存它。 反轉分頁表可以大量地減少儲存這些資訊所需的實體記憶體。不論如何，假如參考的分頁不能經常在記憶體之中時，反轉分頁表不再含有關於行程的邏輯位址空間的完整訊息是必須的。 * 9.5 程式結構(Program Structure) 需求分頁被設計為對使用者程式來說十分簡明的型式。如果能對基本的需求分頁有所瞭解的話，將會對系統的性能上有很大的幫助。 * data[0][0], data[1][0], data[2][0], …, data[127][0],data[0][1],data[1][1],…,data[127][127] 當使用需求分頁法的時候，有時需要使它的某些頁被鎖在記憶體中。 當要將某些Frames資料儲存到I/O Device(如磁帶機)，由於I/O速度較慢，必須先將此F