Virtual Memory¶
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背景：虚拟内存¶
请求调页¶
1. 基本概念¶
处理缺页错误的程序很简单：
- 检查这个程序的内部表，确定对内存的引用是有效的还是无效的；
- 如果内存引用无效，就会终止进程，如果内存引用有效但是尚未调入页面，现在就应该调入页面；
- 找到一个空闲桢（比如从空闲桢列表上找到一个）；
- 调度一个外存操作，将所需页面读到刚刚分配的桢；
- 调度完成的时候，修改进程的内部表和页表，指示当前页面处在内存之中；
- 重新启动刚才被陷阱中断的指令，该进程现在可以访问所需要的页面。
纯请求调页/Pure Demanding Paging：只有在需要的时候才将页面调入内存。
写时复制¶
页面置换¶
1. 基本页面置换¶
为了实现请求调页，我们必须设计：
- 桢分配算法/Frame Allocation Algorithm：决定当多个进程在内存中的时候，为每个进程分配多少桢；
- 页面置换算法/Page Replacement Algorithm：当需要进行页面置换的时候，选择要置换的桢。
2. FIFO 页面置换¶
Belady 异常/Belady's Anomaly：在某些页面置换算法中，随着分配桢数量的增加，缺页错误率可能会增加。
3. 最佳页面置换¶
4. LRU 页面置换¶
LRU 策略通常用作页面置换算法，并被认为是不错的策略，问题主要在于如何实现，实现 LRU 页面置换算法可能需要大量的硬件辅助。
- 使用计数器：
- 使用栈：
5. 近似 LRU 页面置换¶
6. 基于计数的页面置换¶
7. 页面缓冲算法¶
桢分配¶
1. 最小桢数¶
2. 分配算法¶
3. 全局分配和局部分配¶
为各个进程分配桢的一个重要因素是页面置换，我们将页面置换算法分为两大类：
- 全局置换/Global Replacement：允许一个进程从所有桢的集合中选择一个置换桢，不管该桢是否已经分配给其他进程；
- 局部置换/Local Replacement：每个进程只能从自己的桢集合中选择一个置换桢。
全局置换算法示例