第四章存储器管理摘要.ppt

第四章 存储器管理 可重入代码、纯代码：允许多个进程同时访问的代码，是一种不允许任何进程对它进行修改的代码 附录：Windows2000/XP的存储器管理 3. 地址变换机构 请求分页中的地址变换过程 4.6.2 内存分配策略和分配算法 1. 最小物理块数的确定 进程应获得的最少物理块数与计算机的硬件结构有关，取决于指令的格式、 功能和寻址方式 2. 物理块的分配策略 内存分配策略：固定和可变分配策略 置换策略：全局置换和局部置换 1) 固定分配局部置换(Fixed Allocation, Local Replacement) 2) 可变分配全局置换(Variable Allocation, Global Replacement) 3) 可变分配局部置换(Variable Allocation, Local Replacement） 3. 物理块分配算法 1) 平均分配算法 2) 按比例分配算法 这是根据进程的大小按比例分配物理块的算法。如果系统中共有n个进程，每个进程的页面数为Si，则系统中各进程页面数的总和为： 又假定系统中可用的物理块总数为m，则每个进程所能分到的物理块数为bi，将有： b应该取整，它必须大于最小物理块数。 3. 物理块分配算法 3) 考虑优先权的分配算法 3. 物理块分配算法 4.6.3 调页策略 1. 何时调入页面 (1) 预调页策略 (2) 请求调页策略 2. 从何处调入页面 外存：文件区、对换区 (1) 系统拥有足够的对换区空间，这时可以全部从对换区调入所需页面，以提高调页速度 (2) 系统缺少足够的对换区空间，这时凡是不会被修改的文件，都直接从文件区调入；而当换出这些页面时，由于它们未被修改而不必再将它们换出，以后再调入时，仍从文件区直接调入。但对于那些可能被修改的部分，在将它们换出时，便须调到对换区，以后需要时，再从对换区调入。 2. 从何处调入页面 (3) UNIX方式。由于与进程有关的文件都放在文件区，故凡是未运行过的页面，都应从文件区调入。而对于曾经运行过但又被换出的页面，由于是被放在对换区，因此在下次调入时，应从对换区调入。由于UNIX系统允许页面共享，因此， 某进程所请求的页面有可能已被其它进程调入内存，此时也就无须再从对换区调入。 2. 从何处调入页面 ★缺页中断 ★保留CPU环境 ★分析中断原因后， 转入缺页中断处理程序 ★缺页中断处理 ★访问内存数据 3. 页面调入过程 4.7 页面置换算法 4.7.1 最佳置换算法和先进先出置换算法 最佳置换算法是由Belady于1966年提出的一种理论上的算法。其所选择的被淘汰页面，将是以后永不使用的， 或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面。采用最佳置换算法，通常可保证获得最低的缺页率。 1. 最佳(Optimal)置换算法 假定系统为某进程分配了三个物理块， 并考虑有以下的页面号引用串： 7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1 1. 最佳(Optimal)置换算法（例） F 7 7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1 引用序列 缺页标志 F 0 7 F 1 0 7 F 1 0 2 1 0 2 F 3 0 2 3 0 2 F 3 4 2 3 4 2 3 4 2 F 3 0 2 3 0 2 3 0 2 F 1 0 2 1 0 2 1 0 2 1 0 2 F 1 0 7 1 0 7 1 0 7 缺页9次，总访问次数20次，缺页率9/20＝45％ 2. 先进先出(FIFO)页面置换算法 F 7 7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1 引用序列 缺页标志 F 0 7 F 1 0 7 F 1 0 2 1 0 2 F 1 3 2 F 0 3 2 F 0 3 4 F 0 2 4 F 3 2 4 F 3 2 0 3 2 0 3 2 0 F 3 1 0 F 2 1 0 2 1 0 2 1 0 F 2 1 7 F 2 0 7 F 1 0 7 缺页15次，总访问次数20次，缺页率15/20＝75％ 4.7.2 最近最久未使用(LRU)置换算法 1. LRU(Least Recently Used)置换算法的描述 F 7 7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1 引用序列 缺页标志 F 0 7 F 1 0 7 F 1 0 2 1 0 2 F 3 0 2 3 0 2 F 3 0 4 F 2 0 4