42页面分配策略

页面分配策略： 1、 驻留集大小：对于分页式的虚拟内存，在准备执行时，不需要也不可能把一个进程的所有页都读取到主存，因此，操作系统必须决定读取多少页。也就是说，给特定的进程分配多大的主存空间，需要考虑一下几点： （1） 分配给一个进程的存储量越小，在任何时候驻留在主存中的进程数就越多，从而可以提高处理机的时间利用效率 （2） 如果一个进程在主存中的页数过少，尽管有局部性原理，也错误率仍然会相对较高 （3） 如果页数过多，由于局部性原理，给特定的进程分配更多主存空间对该进程的错误率没有明显影响 基于这些因素，现代操作系统通常采用三个策略 （1） 固定分配局部置换：它为每个进程分配一定数目的物理块，在整个运行期间都不改变。若进程在运行汇总发生缺页，则只能从该进程的内存中的页面换出，然后再调入需要的页面 （2） 可变分配全局置换：为系统中每个进程分配一定数量的物理块，操作系统自身也保持一个空闲物理块队列。当某进程发生缺页时，系统从空闲物理块队列中取出一个物理块分配给该进程，并将欲调入的页装在其中。这种方法比固定分配局部置换更将灵活，可以动态增加进程汇总的物理块，单页存在弊端，盲目给进程增加物理块，将会导致西戎多到程序并发能力下降。 （3） 可变分配局部置换：它为每个进程分配一定数目的物理块，当某进程发生缺页时，只允许该进程在内存中的页面中选出一页换出，这样就不影响其他进程的运行。如果京城在运行中频繁缺页，系统在为该进程分配若干物理块，直至该进程缺页率适当，反之若进程在运行汇总缺页率特别低，可以适当减少分配黑进程中的物理块。比起可变分配全局置换，这种方法不仅可以动态增加进程物理块的数量，还能动态较少进程物理块的数据，在保证进程不会过多地调页同时，也保持了系统的多道程序并发能力。 2、 调入页面的时机：为确定系统将进程运行时所缺的页面调入内存的时机，可采用以下两种调页策略 （1） 预调页策略：根据局部性原理，一次调入若干相邻的页可能比一次调入一页更高效。但一次调入一批页面中大多数都未被访问有时是低效的。所以就采用以预测为基础的预调页策略，将预计在不久之后便会被访问的页面预先调入内存，但目前预调页的成功率仅约50%，故这种策略仅用于进程首次调入时，由程序员指出应该先调入哪些页 （2） 请求调页策略：进程在运行中需要访问的页面不在内存而提出请求，由系统将所需页面调入内存。由这种策略调入的页一定会被访问，且者这种策略比较易于实现，故在目前的虚拟存储器中大多采用此策略，它的缺点在于每次只调入一页，调入调出的页面多时会花费过多的IO开销。 3、 从何处调入页面 请求分页系统中的外存分为两部分：用于存放文件的文件区和用于存放对换页面的对换区。对换区通常是采用连续分配方式，而文件区采用离散分配方式，故对换区的磁盘IO速度比文件区更快。这样从何处调入页面有以下三种情况： （1） 系统拥有足够的对换空间：可以全部从对换区调入所需的页面，以提高调页速度，为此在进程运行前，需将该进程有关的文件从文件区赋值到对换区 （2） 系统缺少足够的对换区空间：凡不会被修改的文件都直接从文件区调入；而当换出这些页面时，由于它们未被修改而不必再将它们换出。但对那些可能被修改的部分，将它们换出时调到对换区，以后需要时再从对换区调入 （3） UNIX方式：与进程有关的文件都挡在文件区，故未运行过的页面都从文件区调入。曾经运行过但又被换出的页面，由于是被放在对换区，因此下次调入时从对换区调入。进程请求的共享页面若被其他进程调入内存，则无需再从对换区调入。