偶看新闻迪奥粉底液 star:请求页式存储管理
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/05 05:43:05
页式存储管理实现原理：基于程序在运行时不需要一开始都装入内存，更不应该把最近较长一段时间内不用的程序装入内存。
分页的概念：程序地址空间分成大小相等的页面，同时把内存也分成与页面大小相等的块，当一个用户程序装入内存时，以页面为单位进行分配。页面的大小是为2n ,通常为1KB，2KB，nKB等。
分页存储管理：将实际内存划分为位置固定、大小相同的"块"，即实页面。将用户逻辑地址空间也分成同样大小的页面，即虚页，访问程序时，根据页表实现虚页面逻辑地址到实页面的物理地址转换。
1． 页式地址变换：
虚地址结构：虚地址是用户程序中的逻辑地址， 由页号和页内相对地址组成。
区分页号和页内地址的依椐是页的大小，页内地址占虚地址的低位部分，页号占虚地址的高位部分。 由页号和页内相对地址组成，当CPU给出虚地址长度为16位，页面大小为1K字节时，则地址中6位（10~15位）一定表示这个地址所有的页号，而低10位（0~9位）一定表示该地址在这页内的相对位移量。
页式地址变换流程如下：
4.3.3 页表的设计：
1、页表内容举例：淘汰位、修改位、保护位、中断位、引用位和缺用位等。
2、快表：因页面较多，页表在内存，取一次数要访问内存两次。
4.3.4 请求淘汰换页算法：在页式系统中允许一个作业程序只装入部分页面即可投入运行，然后，系统根据进程运行过程中的请求从辅存调入所需的页面。这就是请求淘汰换页算法研究的内容。
请求淘汰换页算法的缺页调度流程如下：
1、先进先出算法(FIFO）（First Input First Output），又称轮转法（RR）：即先进入主存的页，先退出主存。这种算法实现起来较简单，只要系统保留一张次序表即可，对于具有按线性顺序访问地址空间的程序而言是比较合适的，而对其它情况则效率不高。
2、循环检测法
3、最近最少使用页面先淘汰（LRU） （Least Recently Used）：当需要置换一页时，选择最长时间未被使用的那一页淘汰掉。该算法的出发点是如果某页访问则该页可能再被访问。该算法对于循环多的程序有利。
4、最不经常使用的页面先淘汰（LFU）（Least Frequent Used）
5、最近没有使用页面先淘汰（NUR）
6、最优淘汰算法（OPT）（Optimal Replacement Algorithm）：
一种理想化的淘汰算法，系统预测作业今后要访问的页面，淘汰页是将来不被访问的页面或者在最长时间才被访问的页面。
例如：设某程序有460行，内存访问序列按以下顺序进行：
10，35，104，170，73，309，185，245，343，364
（1） 设页面大小是一页100行，请给出访问顺序的页面号（从第一页开始）：460/100=4.6，所以共有五页：1，2，3，4，5，按其访问顺序， 其页面号如下：
（2） 该程序的可用内存是200行，即两页。采用FIFO替换算法，其缺页率是多少？
过程演示
解析
（3） 采用LRU替换算法，其缺页率是多少？
过程演示 
解析
（4） 如果采用OPT算法，其缺页率又是多少？
过程演示
解析
7、随机数淘汰页面算法（Random Replacement Algorithm）
4.3.5 页式存储管理的优点及缺点
1、页式存储管理的优点：虛存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作。
内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存；
不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式比，不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生。
2、页式存储管理的缺点：要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大；有可能产生“抖动”；地址变換机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。