操作系统4-第四章 存储相关管理.ppt

* * * 对于不同类型的作业，从不同的角度，提出了许多不同的淘汰算法，目前常见的算法有下列几种: (1)先进先出(FIFO)。该算法总是首先淘汰在主存中驻留时间最长的作业，每个作业的装入是依次进行的，一般说来，页号相邻的页之间的逻辑关系最紧密，所以最早调入主存的页，其不再被使用的可能性比最近调入主存的页要大，这种算法仅在按线性顺序访问地址空间时才是理想的，那些最经常被访问的页，由于往往在主存中停留时间久，有时也不得不被淘汰。 (2) 最近最久未使用淘汰算法(LRU)。该算法是根据一个作业在执行过程中过去的页面踪迹来推测未来的情况。过去一段时间里不曾被访问过的页，在最近的将来可能也不再会被访问。所以当需要淘汰一页时，应选取在最近一段时间内最久未用过的页面予以淘汰。 为了实现这一算法，每一页可设立一个标志位，每当访问某一页时，将该页的 标志位的值从0改变成1，周期性地检查一次每一页的标志位，看看哪些页被访问过，并把这些页记到一个表格中，然后把各页的标志位清“0”。当要淘汰一页时，检查登记表格，淘汰最久不曾使用的页面。这是LRU的一种简单而有效的近似方法。由于LRU算法实现起来比较困难，如用软件实现，系统开销太大，由硬件实现，增加机器成本，故常用近似算法。LRU算法的缺点是，使所有存储块的标志位重置“0”的周期长短选择不易确定，周期太长，有可能所有块的标志位均为“1”，难以确定淘汰哪一页；反之，标志位为“0”的页太多，因而被淘汰的不一定是最近最久未使用的页。当缺页中断正好发生在系统对所有标志位重置“0”之后，则几乎所有页的标志位为“0”，因而也有可能把常用的页不适当地淘汰出去。 (3) 最近不频繁使用淘汰算法(LFU)。该方法很容易理解，就是把最不常用的页面先淘汰。实现方法：每一页可设立一个计数器，每访问一次后，将该页的计数器加1，然后淘汰计数值最小的页。 (4) 最优算法(OPT)。该算法的思想是：淘汰将在最长的时间后才要访问的页面。举例说明，假定内存容量为4页，当前某一作业已有2,3,4,7四个页面在内存，而现在即将访问第6页，又假定各页的访问顺序是7,2,4,3,6,4,2,3,4,7…。虽然第7页刚刚被访问过，但是第7页使用间隔时间最长，由此可以得出第7页最长时间以后才用到，所以淘汰第7页为最优。这是理想状态下的最佳算法。 以上几种淘汰算法中，FIFO算法最简单，但效率不高。LRU的近似算法和LFU是较为实用的算法，效果较好，实现也不难。OPT算法是一种最佳算法，但并不实用，因为要跟踪各页面方可预测未来。而这种预测往往是很困难的。 * translation look-aside buffer翻译后援缓冲器 程序共享：共享进程的逻辑页号要相同。 * * 内存映射的文件：将磁盘的每一块与内存的每一页相映射。第一次访问时，有缺页中断，以后的访问直接通过内存方式访问。在Linux中，使用系统调用mmap()系统调用，先将磁盘影射为内存。 * 这个共享存储在外存上。 * 这个共享存储在外存上。 * * * 这个共享存储在外存上。 * * * 寄存器的不同类型： 全功能（General Purpose） 这些32位（它们的组成部分为16/8位）寄存器可以用来做任何事情： eax (ax/ah/al)加法器 ebx (bx/bh/bl)基（base） ecx (cx/ch/cl)计数器 edx (dx/dh/dl)数据  段寄存器 （Segment） 段寄存器定义了哪一段内存被使用。 CS代码段 DS数据段 SS栈段 ES扩展段 FS (only 286+)全功能段 GS (only 386+)全功能段  指针寄存器 实际上，你可以把指针寄存器当作全功能寄存器来使用（除了eip），只要你保存并恢复它们的原始值。指针寄存器之所以这么叫是因为它们经常被用来存储内存地址。一些伪代码（movb，scasb等）也要用它们。 esi (si)源索引 edi (di)目标索引 eip (ip)指令指针 EIP（在16位编程中为ip）包含了指向处理器将要执行的下一条指令的指针。因而你不能把eip当作全功能寄存器来用。  栈寄存器 有2个栈寄存器：esp和ebp。esp装有内存中当前栈的位置（在下章中，对此有更多的内容）。Ebp在函数中被用成指向局部变量的指针。 esp (sp)栈指针 ebp (bp)基（base）指针  * 段长是1M=2**20（可能是1兆个字节或者是1兆个4KB,这要取决于G的具体标志） G=1段长单位为4KB（页面），所以每段的最大长度是1兆个页面，4KB*1MB=4GB；G=0，段长单位是字节，所以，此时最大段长是1MB。 D=1访问的是32位指令 O=0 AV=0 D