coursera《现代操作系统》第八周存储模型（2）

名词解释

页面&＃xff1a;

页面大小&＃xff1a;

页表&＃xff1a;

页表项&＃xff1a;

以上名词解释见: coursera 《现代操作系统》 -- 第七周 存储模型&＃xff08;1&＃xff09;

页表项大小&＃xff1a;

问&＃xff1a;以上是怎么计算出来的&＃xff1f; 

32位指什么&＃xff1f;

 

页缓冲技术

问&＃xff1a;为什么置换出去还要保留到内存&＃xff0c;置换不就是为了减少内存的消耗吗&＃xff1f;而留在内存中还是消耗的。

 

快表 (TLB)

引入快表的原因

 

解决办法

加快地址访问速度&＃xff0c;以改善系统性能

程序访问的局部性原理¹ -> 引入快表

快表是什么

加入 TLB 后的地址转换过程

首先第一件事是先查 快表 TLB&＃xff0c;我们可以看到这张图里头示意出是 并行地去进行比较啊确定 你要访问的这个页表项是不是在 快表里头&＃xff0c;当然有两种结果&＃xff0c;一种就是命中 叫做 TLB hit&＃xff0c;就是命中了。 如果命中了&＃xff0c;那我就可以 得到了这个虚页号所对应的页框号&＃xff0c;我就可以直接拼接出 物理地址了。 当然也可能会出现没有命中的情况&＃xff0c;比如说如果没有命中&＃xff0c;那么下面 这个 MMU 继续用这个虚页号去查页表 啊查页表&＃xff0c;这就是 TLB miss 的时候就去查页表 那么查了页表&＃xff0c;找到了对应的页表项&＃xff0c;我们还要看它的这个有效位是不是 0 或还是 1 如果是 1&＃xff0c;那么说明这个页框啊内容已经是这个读入内存的内容了&＃xff0c;那么这个时候 就需要从页表项当中得到了页框号&＃xff0c;也是可以形成物理地址 那么也可能这个有效位是 0&＃xff0c;表示这个页面还没有读入 内存&＃xff0c;这个时候就要产生一个啊异常&＃xff0c;叫做 Page fault 异常 那么 page fault 异常就是转入了操作系统&＃xff0c;操作系统就会 做相应的工作。 比如说&＃xff0c;到磁盘上把相应的页面 先调入内存&＃xff0c;就得到了页框号&＃xff0c;再去把页表 填好&＃xff0c;然后再重新再进行地址转换 啊&＃xff0c;得到了相应的物理地址&＃xff0c;来去访问内存 所以这就是加入了快表之后的地址转换的一个过程的一个示意 

 

页错误 (Page fault)

它通常指的是在地址转换的过程中&＃xff0c; 硬件发现了一些问题&＃xff0c;然后产生了异常。 那么我们知道第二讲我们讲过&＃xff0c;产生异常之后呢就进入了 操作系统&＃xff0c;由操作系统呢来处理这样一些 情况啊&＃xff0c;所以这个机制呢&＃xff0c;大家结合啊第二讲所讲的内容来理解。 

驻留集

置换问题

置换范围

置换策略

 

页框锁定

为了使进程运行时间更稳定、更好预测

 

清除策略

保证系统中存在一定的空闲页框数&＃xff0c;能提高效率

 

页缓冲技术

收回页框

页框收回后&＃xff0c;数据保存到磁盘&＃xff0c;在页表上标记为空闲。但是&＃xff0c;直到这个页框被新的数据覆盖之前&＃xff0c;这个页框还是保留之前的数据。所以&＃xff0c;当一个进程需要使用已经被置换出的页框&＃xff0c;但是这个页框还保留有原来的数据&＃xff0c;没有被新的数据覆盖&＃xff0c;将这个页框从空闲页框中恢复出来即可。

错题

提出存储层次体系的主要依据是

存储保护技术

程序访问的局部性原理

虚拟存储技术

多道程序设计技术

 

在虚拟页式存储系统中&＃xff0c;若页面尺寸为4K&＃xff0c;页表项大小为4字节&＃xff0c;则采用三级页表结构可以表示多大的虚拟地址空间&＃xff1f;

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参考&＃xff1a;

1.程序访问的局部性原理&＃xff1a;程序的局部性原理是指程序在执行时呈现出局部性规律&＃xff0c;即在一段时间内&＃xff0c;整个程序的执行仅限于程序中的某一部分。相应地&＃xff0c;执行所访问的存储空间也局限于某个内存区域。局部性原理又表现为&＃xff1a;时间局部性和空间局部性。时间局部性是指如果程序中的某条指令一旦执行&＃xff0c;则不久之后该指令可能再次被执行&＃xff1b;如果某数据被访问&＃xff0c;则不久之后该数据可能再次被访问。空间局部性是指一旦程序访问了某个存储单元&＃xff0c;则不久之后。其附近的存储单元也将被访问。