操作系统相关知识复习
来源:互联网 发布:淘宝商城森马男装 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 16:11
页缺失,又叫页错误。在引入分页机制的操作系统中,一个进程的代码和数据被放置在一个虚拟的地址空间中,地址空间按固定长度划分为好多页。同时,物理内存也按固定长度划分为好多帧。
因为物理内存小而硬盘空间大,为了在内存里放置更多的进程,操作系统的设计者们决定把页映射到内存帧或硬盘上的虚拟内存文件中。
进程的可视范围是它自己的地址空间,它并不知道某一页映射到内存里还是硬盘上,进程只管自己运行。当进程需要访问某一页时,操作系统通过查看分页表,得知被请求的页在内存里还是硬盘里。若在内存里,则进行地址翻译;若在硬盘里,则发生页缺失。操作系统立即阻塞该进程,将硬盘里对应的页换入内存,然后使该进程就绪(可以继续运行)。
在地址映射过程中,若在页面中发现所要访问的页面不再内存中,则产生缺页中断。当发生缺页中断时操作系统必须在内存选择一个页面将其移出内存,以便为即将调入的页面让出空间。而用来选择淘汰哪一页的规则叫做页面置换算法
现代的内存管理单元是以页的方式,分割虚拟地址空间(处理器使用的地址范围)的;页的大小是2的n次方,通常为几KB。地址尾部的n位(页大小的2的次方数)作为页内的偏移量保持不变。其余的地址位(address)为(虚拟)页号。内存管理单元通常借助一种叫做转译旁观缓冲区(Translation Lookaside Buffer,缩写为TLB)的相联高速缓存(associative cache)来将虚拟页号转换为物理页号。当后备缓冲器中没有转换记录时,则使用一种较慢的机制,其中包括专用硬件(hardware-specific)的数据结构(Data structure)或软件辅助手段。这个数据结构称为分页表,页表中的数据就叫做页表项(page table entry,缩写为PTE)。物理页号结合页偏移量便提供出了完整的物理地址。
页表或转换后备缓冲器中数据项包括的信息有:一、“脏位”(页面重写标志位)(dirty bit)——表示该页是否被写过。二、“存取位”(accessed bit)——表示该页最后使用于何时,以便于最近最少使用页面置换算法(least recently used page replacement algorithm)的实现。三、哪种进程可以读写该页的信息,例如用户模式(user mode)进程还是特权模式(supervisor mode)进程。四、该页是否应被高速缓冲的信息。
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