Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.340

Можно применить другой алгоритм — FIFO (First-in First-out — первым пришел, первым ушел). В соответствии с алгоритмом FIFO удаляется та страница, которая была загружена раньше всех, независимо от того, когда в последний раз

производилось обращение к этой странице. С каждым страничным кадром связан отдельный счетчик. Изначально все счетчики сброшены. После каждой ошибки отсутствия страницы счетчик каждой страницы, находящейся в памяти, увеличивается на 1, а счетчик только что вызванной страницы сбрасывается. Для удаления выбирается страница с самым большим значением счетчика. Поскольку страница не загружалась в память очень давно, существует большая вероятность, что она больше не понадобится.

Если размер рабочего множества больше, чем число доступных страничных кадров, ни один алгоритм не дает хороших результатов, и ошибки отсутствия страниц происходят часто. Если программа постоянно вызывает подобные ошибки, то говорят, что наблюдается пробуксовка (thrashing). Вероятно, не нужно объяснять, почему пробуксовка нежелательна. Если программа использует большое виртуальное адресное пространство, но имеет компактное и медленно меняющееся рабочее множество, которое помещается в основную память, все отлично работает. Это утверждение имеет силу, даже если программа использует в сотни раз больше слов виртуальной памяти, чем их содержится в физической памяти.

Если удаляемая страница не менялась с тех пор, как была считана (а это вполне вероятно, если страница содержит программу, а не данные), записывать ее обратно на диск не обязательно, поскольку точная копия там уже есть. Однако если страница менялась, ее копия на диске ей уже не соответствует, и страницу нужно сбросить на диск.

Если мы научимся определять, менялась страница или нет, то сможем избежать ненужных операций записи на диск и сэкономим много времени. На многих машинах в диспетчере памяти для каждой страницы выделяется 1 бит, который сбрасывается при загрузке страницы и устанавливается, когда эта страница меняется (микропрограммой или аппаратно). По этому биту операционная система определяет, менялась данная страница или нет, и нужно ее сбрасывать на диск или нет.

Размер страниц и фрагментация

Если пользовательская программа и данные занимают ровно целое число страниц, то когда они время от времени загружаются в память, свободного места там не остается. В то же время, если они не занимают ровно целое число страниц, на последней странице останется неиспользованное пространство. Например, если программа и данные занимают 26 ООО байт на машине со страницами по 4096 байт, то первые 6 страниц будут заполнены целиком, что в сумме даст 6 х 4096 = 24 576 байт, а последняя страница будет содержать 26 ООО - 24576 = 1424 байта. Поскольку в каждой странице имеется пространство для 4096 байт, 2672 байта останутся свободными. Всякий раз, когда страница 7 будет оказываться в памяти, эти байты останутся неиспользуемыми, бесполезно занимая место в основной памяти. Эта проблема получила название внутренней фрагментации (поскольку неиспользуемое пространство является внутренним по отношению к странице).