存储管理3-虚拟存储技术

覆盖技术（进程内部）
通常与分区存储一起
程序划分为功能上相对独立的块，共享一块内存区域，只把当前所需指令数据放入内存，其他的保存在外存
缺点：手工分块，编程复杂度高，时间换空间；
交换技术（进程之间）
通常与分区存储一起
进程（以进程为单位）由内存换至外存（换出），或者换入


虚拟存储技术
优化覆盖技术，系统自动完成，综合交换技术，进程的部分内容交换
利用程序局部性原理：程序在执行过程的一个较短时间内，所执行的指令地址，与指令的操作数地址，分别局限在一定的区域内。包含时间，空间局限性。


虚拟页式存储管理（当前主流，windows与linux使用）
以页式存储为基础，加入请求调页与页面置换，
程序调入内存运行时，只装入部分页面，执行时，发现所需不在内存，发出缺页中断请求（MMU），外存相应页面调入内存。
管理：页表，包含页号，访问位，修改位，保护位，驻留位，内存块号；
驻留位：是否位于内存
保护位：页面的访问类型
修改位：页面在内存是否修改过

访问位：在内存中是否被访问过

页面置换算法（不满足保留最会被使用的页面的需求）
1.先进先出：有时会导致Belady奇异，不满足驻留集增大，缺页中断次数减少的规律。
2.最优页面置换法：
缺页中断发生时，对于进程在内存的页面，计算下一次访问还需要等待多长时间。适合用于评估，
3.最近最久未使用算法：
选择最近一段时间最久未被使用的页面，置换，对上一个的近似，以过去预测未来
基于计数器实现：每个页面设置计数器，使用时，计数器清零，其余计数器加一，淘太时选取计数器值做大的页面；
基于链表实现：最近使用的界面为首，最久未使用的页面为尾，访问时，相应的逻辑页面移动到链表开头，缺页时，淘汰末尾
基于栈实现：最近访问的置于栈顶，最久的置于栈底（和链表差不多）
基于时间戳实现：访问内存时，页面打上时间戳，
特点：性能好，系统开销大。
4.时钟页面置换算法：
对1的优化，考虑了页面的访问情况，
从进入内存最久远的界面内，开始查找访问位为零的页面，置换之。访问位为0，说明在一段时间内，该页面没有被访问。
性能时间的折中


缺页中断率：缺页中断次数/作业总访问次数
影响因素
1.分配给作业的主存块数，要较少缺页，工作集应在内存；windows动态进程物理块分配
工作集：某段时间内，进程实际要访问的页面集合
2.页面大小对虚拟管理的有不小影响，一般是4kb（windows与linux）
3.程序的编制（访问内存的方式）

4.页面调度算法

页表的优化
多级页表
页表太大，有时程序很小，虚拟地址很多用不到，故需优化
32位逻辑地址中，逻辑地址分逻辑页面号（20位），页内偏移（12位）；
逻辑页面分为两部分，对应一级页表（10位），二级页表（10位）
每一个二级页表，不必连续存放，
反置页表

物理块号对应逻辑块号

虚拟段式存储管理

和虚拟页式差不多，把页面换成段

虚拟段页式存储管理