Откачка и подкачка
Введение
Содержание
Лекция: Страничная организация памяти
В лекции рассматриваются: откачка и подкачка (swapping); стратегии динамического распределения памяти; фрагментация; принципы страничной организации; таблица страниц; использование ассоциативной памяти; двухуровневые, иерархические, хешированные и инвертированные таблицы страниц; разделяемые страницы.
- Введение
- Откачка и подкачка
- Смежное распределение памяти
- Общая задача распределения памяти и стратегии ее решения
- Фрагментация
- Страничная организация
- Реализация таблицы страниц
- Оценка среднего времени доступа к памяти с использованием TLB
- Защита памяти
- Структура таблицы страниц
- Хешированные таблицы страниц
- Инвертированные таблицы страниц
- Разделяемые страницы
- Ключевые термины
- Краткие итоги
- Набор для практики
- Вопросы
- Упражнения
- Темы для курсовых работ, рефератов, эссе
Страничная организация памяти (paging) – наиболее распространенная стратегия управления памятью, используемая практически во всех операционных системах. В данной лекции рассматриваются общие проблемы управления памятью, принципы страничной организации и ее различные формы.
Пользовательский процесс может находиться в различных состояниях во время обработки системой. В частности, процесс может быть некоторое время неактивным, если, например, он исполняется в режиме разделения времени, и пользователь за терминалом обдумывает следующую команду или редактирует исходный код своей программы. В подобных случаях процесс может быть откачан операционной системой на диск, в связи с тем, что занимаемая им память оказывается необходимой в данный момент для другого, активного, процесса.
Откачка и подкачка (swapping) –это действия операционной системы по откачке (записи)образа неактивного процесса на диск или подкачке (считыванию)активного процесса в основную память. Необходимость выполнения подобных действий вызвана нехваткой основной памяти.
Файл откачки (backing store) -область дисковой памяти, используемая операционной системой для хранения образов откачанных процессов. Файл откачки организуется максимально эффективно: обеспечивается прямой доступ ко всем образам процессов в памяти (например, через таблицу по номеру процесса).
Популярная разновидность стратегии откачки и подкачки – roll out / roll in: откачка и подкачка на базе приоритетов; более приоритетные процессы исполняются, менее приоритетные – откачиваются на диск.
Наибольшие временные затраты на откачку – это затраты на передачу данных: полный образ процесса может занимать большую область памяти. Общее время откачки пропорционально размеру откачиваемых данных.
В распространенных ОС – UNIX, Linux, Windows и др. – реализованы различные стратегии откачки и подкачки.
Схема откачки и подкачки изображена на рис. 16.1.
Рис. 16.1. Схема откачки и подкачки.