存储器管理2.ppt

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1、存储器管理虚拟存储器部分(二)上下关闭主讲：赵志斌课前复习上下关闭音乐欣赏缺页中断处理中的“置换算法”上程序请求访问一页否否是是否开始页号>页表长度?越界处理是CPU检查快表页表项在快表中?访问页表被访问页在内存?修改快表修改访问位和修改位形成物理地址结束缺页中断处理下关闭赵志斌主讲页面置换算法系统在缺页中断处理过程中要确定将内存中的哪一页与外存上的哪一页实施调换，这是有一定置换规则的，我们将该规则称着一.最佳(Optimal)置换算法最佳置换算法是一种理想上最好的算法,但是难以实现。一般将其作为衡量其它置换算法性能好坏的评价和参考算法。最佳置换算法是在1966年由

2、Belady提出的一种只是理论上存在的一种算法。该算法所选择淘汰的页面，将是系统永不使用的，或者是最长时间里不再被访问的页面，但是人们无法预知一个进程在内存的若干页面中，哪一个页面是未来最长时间内不再被系统访问的，所以该算法是无法实现的，但是可以利用该算法来评价其它算法。举例说明上下关闭音乐欣赏“页面置换算法”设系统在内存中为某进程分配了三个物理块（页框），系统访问的页面号引用串为7-0-1-2-0-3-0-4-2-3-0-3-2-1-2-0-1-7-0-1请大家利用最佳置换算法算出缺页率和缺页数并画出其置换图。701203042303212017017772222

3、27000040001133311解:（1）利用最佳置换算法置换时的置换流图如下（2）缺页次数N=装入次数+置换次数=3+6=9(次)（3）缺页率=缺页次数/访问次数=9/20*100%=45%关闭上下最佳置换算法举例音乐欣赏例上下二.先进先出页面置换算法先进先出算法是最早出现的一种算法。该算法所选择淘汰的页面，总是最先进入内存的页面。该算法实现简单，只须把一个进程已经调入内存的页面，按照进入内存的时间先后进行排序，形成一个队列，同时设置一个指针（替换指针），使该指针总是指向最老的页面。但是该算法存在两个缺点：（一）在进行页面淘汰时，可能会淘汰一个经常使用的页面，这

4、是因为较早进入内存的页面恰好是经常用到的页面。导致该缺点的是FIFO算法是基于CPU按线性顺序访问程序的地址空间的假设上，但实际上，在许多时候CPU不是按线性顺序访问程序的地址空间的，例如系统在执行循环语句时的情况。（二）FIFO算法存在Belady现象，该现象是一种异常现象。（后面将介绍请大家预习该内容）举例说明关闭先进先出置换算法音乐欣赏设系统在内存中为某进程分配了三个物理块（页框），系统访问的页面号引用串为7-0-1-2-0-3-0-4-2-3-0-3-2-1-2-0-1-7-0-1请大家利用先进先出置换算法算出缺页率和缺页次数并画出其置换图。70120304

5、230321201701777222444000777000333222111001110003332221解:（1）利用先进先出置换算法置换时的置换流图如下（2）缺页次数N=装入次数+置换次数=3+12=15(次)（3）缺页率=缺页次数/访问次数=15/20*100%=75%关闭上下先进先出置换算法举例音乐欣赏上下三.最近最久未使用（LRU）页面置换算法先进先出（FIFO）算法之所以性能较差，是因为它在置换时总是按各个页面进入内存的时间先后为依据，但是这并不能反映页面的使用情况。而最近最久未使用的页面置换方法，则是根据页面调入内存后的使用情况来实施页面置换的。由于

6、无法预知各个页面在将来的使用情况，只能利用局部性原理用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似来选择所要置换的页面。即最近最久未使用算法总是淘汰内存中最近最久未使用的页面。该算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录该页面自上次被访问后所经历的时间t，当要淘汰一个页面时，系统总是选择现有页面中t值最大的页面进行淘汰。该算法的系统开销比较大，实现较难，所以在实际运用中，一般采用该算法的近似算法。该算法的近似算法有两个：（一）最不经常使用的页面淘汰算法。（二）最近一直未使用页面淘汰算法。举例说明关闭最近最久未使用（LRU）置换算法音乐欣赏最近最久（LRU）置换算法举例设系统在

7、内存中为某进程分配了三个物理块（页框），系统访问的页面号引用串为7-0-1-2-0-3-0-4-2-3-0-3-2-1-2-0-1-7-0-1请大家利用最近最久未使用置换算法算出缺页率和缺页次数并画出其置换图。70120304230321201701777224440111000000333001133222227解:（1）利用最近最久未使用置换算法置换时的置换流图如下（2）缺页次数N=装入次数+置换次数=3+9=12(次)（3）缺页率=缺页次数/访问次数=12/20*100%=60%关闭上下音乐欣赏上下四。随机淘汰算法当系统无法确认哪些页面被访问的概率较低时，