第三章 內存管理——虛擬內存

1. 局部性原理：時間局部性（如果程序的某條指令/數據一旦執行，不久以後該指令/數據可能再次執行），空間局部性（訪問了某一存儲單元，不久之後附近的存儲單元也會被訪問）
2. 時間局部性是通過近來使用的指令和數據保存到高速緩存存儲器中，並使用高速緩存的層次結構實現。
3. 空間局部性通常是使用較大的高速緩存，並預取機制集成到高速緩存控制邏輯中實現。
4. 引入虛擬存儲技術：提高系統的內存利用率和系統的吞吐量。
5. 虛擬存儲器：基於局部性原理，在程序裝入時，可以將程序的一部分存入內存，其余留在外存，就可以啟動程序執行，執行中，當訪問信息不在內存時，系統調用調入內存，另一方面將暫不使用的內容換出外存，騰出空間，這樣系統好像為用戶提供了一個比實際內存大的多的存儲器。
6. 系統提供部分裝入，請求調入和置換功能，虛擬存儲器的大小由計算機的地址機構決定，並非是內存外存相加
7. 虛擬存儲器特性：離散性，多次性。對換性，虛擬性。
8. 虛擬內存的實現需要建立離散分配的內存管理方式上。
9. 虛擬內存的實現有三種方式，請求分頁存儲管理，請求分段存儲管理，請求段頁式存儲管理。
10. 虛擬內存需要硬件支持：一定的內存外存，頁表機制或段表機制（主要的數據結構），中斷機構（系統調用時候），地址變換機構（邏輯地址到物理地址）
11. 請求分頁的頁表機制：頁號，物理塊號，狀態位（是否調入內存），訪問字段A（供置換算法換出頁面參考），修改位M（調入內存後是否被修改）, 外存地址、
12. 基本分頁存儲管理系統中，系統將每個程序按固定的大小分成若幹頁，每個頁對應一個物理塊，程序中所有頁面裝入內存。
13. 請求分頁存儲器管理系統 中，程序仍然按固定的大小分成若幹頁，但不是全部裝入內存，僅僅裝入程序運行必須的頁面，當需要某一個頁面，再請求從外部調入，如果沒有空閑的空間，則用置換技術進行頁面的淘汰和置換。
14. 頁式存儲管理將主存儲器分成大小相等的物理塊，作為主存分配的物理單位，同時要求程序邏輯地址也分成塊大小一致的頁面，這樣就可以把頁面放入塊中，進程存儲分配，根據作業大小不同，確定頁面數，在裝入內存時候給他分配相應的物理塊，頁表的主要作用是記錄進程的每個頁面對應的頁框信息。
15. 缺頁中斷機構：請求分頁系統中，每當訪問的頁面不在內存中，便產生一個缺頁中斷。
16. 請求分頁中的地址變換過程
17. 頁面置換算法中字：最佳置換算法，先進先出算法，最久最未使用，最近未使用
18. 在請求分頁管理系統中，提取頁面的策略有：預調頁策略，請求調頁策略
19. 影響缺頁中斷率的因素：頁面大小，進程所分配的物理塊，頁面置換算法，程序固有特性
20. belady異常：當所分配的物理塊數增大而頁故障數目不減反增的異常。只有先進先出可能出現belady異常。
21. 抖動：剛剛換出的頁面馬上又換入主存，剛剛換入的頁面馬上要換出內存
22. 頻繁缺頁抖動的原因：頻繁訪問的頁面數目高於可用物理塊幀數。
23. 覆蓋技術和虛擬存儲技術最本質不同在：覆蓋程序段最大長度受內存容量大小限制，而虛擬存儲器最大長度不受內存容量限制，只受計算機地址結構的限制，覆蓋技術的覆蓋段由程序員設計，且覆蓋段相對獨立，而虛擬技術對用戶的程序段沒有要求。
24. 交換技術是把暫時不用的某個程序及數據從內存移到外存中，騰出內存空間。交換技術和虛擬內存中使用的調入調出主要區別是交換的調入調出是整個進程，虛擬內存的調入調出是頁面或者分段，不是整個進程，它們兩個都是內存和外存之間交換信息。

操作系統第三章總結（2）/