文章目錄

• 一. 虛擬內存
• • • 1）傳統存儲管理方式的特征、缺點
    • 2）虛擬內存的定義和特征
    • 3）如何實現虛擬內存 —— 請求分頁存儲管理
• 二. 缺頁中斷
• • • 1）缺頁中斷機構
    • 2）請求分頁的地址變換機構
• 三. 頁面置換
• 四. 頁面分配、置換策略

一. 虛擬內存

1）傳統存儲管理方式的特征、缺點

• 作業必須一次性全部裝入內存才能運行，可能會由于作業太大導致裝不下內存。
• 放入大作業后，只有少量作業能運行，導致多道程序并發度下降
• 駐留性：裝入后，會一直駐留于內存，直到結束。實際上一時間段只需要訪問一小部分數據，這導致了內存資源的浪費。
  

2）虛擬內存的定義和特征

• 基于局部性原理，有下面三個主要特征
• 多次性：無需一次裝入整個作業，允許分成多次調入內存
• 對換性：作業無須常駐內存，允許換入換出內存
• 虛擬性：邏輯上擴充了內存容量，使得用戶感知的內存容量，遠大于實際容量
  

3）如何實現虛擬內存 —— 請求分頁存儲管理

• 請求分頁與基本分頁的主要區別：請求分頁會進行內存 - 外存的調換
  
• 頁表機制：新增四個字段，存儲信息供置換算法參考。（狀態位、訪問字段、修改位、外存地址）
  

二. 缺頁中斷

1）缺頁中斷機構

• 缺頁中斷：要訪問的頁面不在內存時，產生一個缺頁中斷。
• 內存有空閑塊，則分配。沒有，則由頁面置換算法選擇一個頁面來淘汰。
• 淘汰頁面時，如果頁面在內存時被修改過，則需要寫回內存。沒修改過則不需要。
  
• 缺頁中斷屬于內中斷。
  

2）請求分頁的地址變換機構

• 三個新增步驟
  
• 5 個細節
  

三. 頁面置換

• 重點
  

四. 頁面分配、置換策略

• 駐留集：請求分頁存儲管理中，給進程分配的物理塊的集合
• 駐留集太小：缺頁頻繁，進程實際推進時間少
• 駐留集太大：多道并發度下降，資源利用率低
• 固定分配、可變分配、局部置換、全局置換（見圖）
  
• 選擇可變分配局部置換最好
  
• 預調頁：主要用于進程的首次掉入（運行前掉入）
• 請求調頁：運行時發現缺頁才掉入所缺頁面。由于一次只能調一頁，所以I/O開銷大
  
• 對換區：進程運行前，需要把對應數據從文件區復制到對換區
• 文件區：不會被修改的數據直接從文件區掉入，不必寫回磁盤。（可能修改的數據則需要到對換區）
  
• 簡單來說就是頁面反復橫跳，主要原因：進程頻繁訪問的頁面數目高于可用的物理塊數
  
• 駐留集大小不能小于工作集大小，否則進程運行過程會頻繁缺頁
  

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【学习笔记】第三章——内存 IV（虚拟内存、请求分页、页面置换、缺页中断、抖动现象）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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