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《操作系統(tǒng)虛擬內(nèi)存.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、內(nèi)容提要虛存技術的引入和虛擬存儲器的定義、特征虛擬存儲器的實現(xiàn)請求分頁請求分段內(nèi)容提要虛存技術的引入和虛擬存儲器的定義、特征虛擬存儲器的實現(xiàn)請求分頁請求分段需求指令必須被裝載到內(nèi)存中運行上一講的解決方案ToplacetheentirelogicaladdressinphysicalmemoryOverlays（覆蓋）DynamicloadingDynamiclinking然而有的作業(yè)很大；作業(yè)個數(shù)很多若從物理上擴展內(nèi)存，代價太高思路：從邏輯上擴展內(nèi)存虛存技術的引入程序的局部性原理，1968，Denning時間局部性、空間局部性思路
2、：部分裝入、按需裝入、置換虛擬存儲器：是指具有請求調(diào)度功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量加以擴充的一種存儲器系統(tǒng)邏輯容量： 從系統(tǒng)角度看：內(nèi)存容量＋外存容量 從進程角度看：地址總線寬度范圍內(nèi)；內(nèi)存容量＋外存容量運行速度：接近內(nèi)存每位成本：接近外存VirtualmemorydiagramSomepagesinmemory,Somepagesindisk虛擬存儲器的特征多次性：最重要的特征一個作業(yè)被分成多次裝入內(nèi)存運行對換性允許在進程運行的過程中，（部分）換入換出虛擬性邏輯上的擴充虛擬性是以多次性和對換性為基礎的。多次性和對換性是建
3、立在離散分配的基礎上的內(nèi)容提要虛存技術的引入和虛擬存儲器的定義、特征虛擬存儲器的實現(xiàn)請求分頁請求分段虛擬存儲器的實現(xiàn)請求分頁以分頁技術為基礎，加上請求調(diào)頁（pager）功能和頁面置換功能與對換相比，頁面置換中 換入換出的基本單位是頁，而不是整個進程請求分段以分段技術為基礎請求分頁請求分頁的硬件支持請求分頁的內(nèi)存分配策略和分配算法調(diào)頁策略頁面置換算法請求分頁的性能分析和改進請求分頁請求分頁的硬件支持請求分頁的內(nèi)存分配策略和分配算法調(diào)頁策略頁面置換算法請求分頁的性能分析和改進請求分頁的硬件支持頁表機制缺頁中斷機構地址變換機構對比“基本
4、分頁存儲管理技術”請求分頁中的頁表機制頁表是請求分頁系統(tǒng)中所需要的主要數(shù)據(jù)結構，是前面所講頁表的擴展，增加了：存在位P：表示對應的頁是否已經(jīng)裝入內(nèi)存訪問字段A：記錄訪問情況，供換出時參考修改位M：記錄修改情況，供換出時參考外存地址：記錄在外存上的地址，供換入時參考請求分頁中的缺頁中斷機構當一個進程試圖訪問標記為“notpresent”的頁面時，會發(fā)生缺頁異常.Pagefaulttrap（缺頁異常）Exactexception(trap) Restarttheprocessinexactlythesameplaceandstate.
5、Re-executetheinstructionwhichtriggeredthetrap.一條指令在執(zhí)行期間可能產(chǎn)生多次缺頁異常Oneinstruction&pagefault缺頁異?？赡茉谌魏我淮卧L存操作中產(chǎn)生一條指令可能產(chǎn)生多次缺頁.取值時存取操作數(shù)時圖中將產(chǎn)生6次缺頁中斷請求分頁中的地址轉換機構在前面所講的分頁地址轉換結構中，增加了缺頁中斷的處理缺頁時，立即“陷入”操作系統(tǒng)，開始處理異常Pagefaulttrap陷入Checkthatreferenceisvalid檢查訪存的有效性Findafreememoryframe分
6、配空閑物理頁框Readdesiredpagefromdisk裝入Changevalidbitofpagetov設置頁面的有效位Restartinstructionthatwasinterruptedbythetrap返回并重新執(zhí)行被中斷的指令（引起缺頁的指令）Page-faulthandlingphysicalmemoryLoadMOSfreeframepagetable④bringinmissingpage③pageison backingstore②trap⑥r(nóng)estart inst.①reference⑤resetpaget
7、ableiv恢復進程的執(zhí)行BeforeOShandlingthepagefault,thestateoftheprocessmustbesaved（保存現(xiàn)場）e.g.recorditsregistervalues,PCThesavedstateallowstheprocesstoberesumedfromthelinewhereitwasinterrupted.（恢復現(xiàn)場）注意：要區(qū)分引起缺頁的兩種情況非法訪問：導致進程終止缺頁訪問：裝入或者換入按需調(diào)頁的性能令p=PageFaultRate(0?p?1.0)ifp=0,nopag
8、efaultsifp=1,everyreferenceisafault令ma=memoryaccesstime (typically10~200ns;use100ns)EffectiveAccessTime(EAT)EAT=(1–p)×ma+p×p
