操作系统第17次课.ppt

第17次课 6.3.4 最少使用置换算法 最少使用置换算法LFU（Least Frequently Used)选择到当前时间为止被访问次数最少的页面被 置换； 每页设置访问计数器，每当页面被访问时，该页面的 访问计数器加1；发生缺页中断时，淘汰计数值最小的页面 ，并将所有计数清零； 每个页面设立移位寄存器：被访问时左边最高位置1， 定期右移并且最高位补0，于是寄存器各位之和最小的是最 少使用页面。 6.3.5 页面缓冲算法 页面缓冲算法(Page Buffering Algorithm)是对 FIFO算法的发展，通过被置换页面的缓冲，有机会找 回刚被置换的页面； 该算法在页面分配时，采用可变分配和局部置换 的方式。 被置换页面的选择和处理：用FIFO算法选择被置 换页，把被置换的页面放入两个链表之一。 如果页面未被修改，就将其归入到空闲页面链表的末尾 否则将其归入到已修改页面链表。 6.3.5 页面缓冲算法 需要调入新的物理页面时，将新页面内容读入到 空闲页面链表的第一项所指的页面，然后将第一项删 除。 空闲页面和已修改页面，仍停留在内存中一段时 间，如果这些页面被再次访问，只需较小开销，而被 访问的页面可以返还作为进程的内存页。 当已修改页面达到一定数目后，再将它们一起调 出到外存，然后将它们归入空闲页面链表，这样能大 大减少I/O操作的次数。 6.5 请求分段存储管理方式 请求分段系统在分段系统的基础上实现的虚拟存 储器，是以分段为单位进行换入、换出的。在程序运 行之前只要先调入若干个分段（不必调入所有的分段 ），便可启动运行。当所访问的段不在内存时可请求 OS将所缺的段调入内存。为实现请求分段存储管理方 式，同样需要一定的硬件支持和相应的软件，有段表 机制、缺段中断机构以及地址变换机构。 6.5.1 请求分段中的硬件支持 6.5.2 分段共享与保护 6.5.1 请求分段中的硬件支持 段表机制 在请求分段式管理中在段表中增加若干项，以供程序在 调进、调出时参考。请求分段的段表项如下： 在段表项中，除了段名(号)、段长、段在内存的起始地 址外，还增加了以下几项： 存取方式：用于标识本分段的存取属性是只执行、只读，还是允许读／写。 访问字段A：用于记录该段被访问的频繁程度。 修改位M：用于表示该段进入内存后，是否已被修改过。 存在位P：说明本段是否已调入内存。 增补位：用于表示本段在运行过程中，是否进行过动态增长。 外存起址：指示本段在外存中的起始地址，即起始盘块号。 6.5.1 请求分段中的硬件支持 缺段中断机构 在请求分段系统中，采用的是请求调段策略。即 当进程所要访问的段未调入内存时，便由缺段中断机 构产生一缺段中断信号，由缺断中断处理程序将所需 的段调入内存。 缺段中断的处理过程与缺页中断处理的过程类似 ，但比缺页中断更复杂。因为段长不固定，可能需要 替换一个或多个段才能形成一个合适的空闲分区。 缺段中断的处理过程如下图： 6.5.1 请求分段中的硬件支持 6.5.1 请求分段中的硬件支持 地址变换机构 请求分段系统中的地址变换机构，是在分段系统 地址变换机构的基础上形成的。由于被访问的段并非 全在内存，所以在地址变换时，若发现所要访问的段 不在内存时，必须先将所缺的段调入内存，并修改了 段表之后，才能再利用段表进行地址变换。为此，在 地址变换机制中又增加了某些功能，如缺段中断的请 求及其处理等。 6.5.1 请求分段中的硬件支持 6.5.2 分段共享与保护 分段存储管理方式实现分段的共享和保护只须在 每个进程的段表中，用相应的表项来指向共享段在内 存中的起始地址。为了实现分段共享，应配置相应的 共享段表，用来对共享段进行操作。 共享段表 在系统中，用共享段表来记录了每一个共享段的 段号和段长、内存始址、存在位等信息，并记录共享 此分段的每个进程的情况。共享段表如下图所示。 6.5.2 分段共享与保护 其中： 共享进程计数器COUNT：记录有多少个进程需要共享该分段。 存取控制字段：说明不同的进程对该分段不同的存取权限。 段号：对于同一个共享段，不同的进程可以使用不同的段号去共享该段。 6.5.2 分段共享与保护 共享段的分配与回收 共享段的分配 第一个进程请求共享段 为该共享段分配一物理区，把共享段调入该区，同时将该区的始址填入该进程的段表的相应项 在共享段的段表中增加一个表项，填写有关数据 count置为1 其它进程请求共享段 已调入内存，无需分配 进程段表中加一表项，填入共享段的物理地址 在共享段的段表中，填入调用进程名、存取控制等 count=count+1 共享段的回收 取消进程段表中该共享段所对