操作系统原理:全局页面置换算法、工作集页置换、常驻集页置换、抖动问题

本文介绍工作集模型及缺页率页面置换算法(PFF),这两种算法通过动态调整进程的内存分配,解决内存资源的有效利用问题。工作集模型考虑进程当前使用的逻辑页面集合,并根据这些页面的需求动态调整内存分配;而PFF算法则通过调整窗口大小来动态调整工作集,提高内存使用效率。

          程序在运行过程中具有阶段性,可能刚开始的时候需要访问的内存很多,之后访问的内存可能会很少。如果操作系统给每个程序分配固定的物理页那么就显得不灵活,有没有办法动态地给程序分配页帧呢,在需要访问很多内存的时候多分配点页,不需要访问过多内存的时候少分配点页?

         工作集模型:工作程序需要有局部性原理(邻近的代码变量分配在相邻的空间,一条指令的一次执行和下次执行都在很短的时间)。工作集是一个进程当前正在使用的逻辑页面集合。可以用 W(t,Δ) 二元式表示t时刻Δ窗口中的页面组成的集合, ,其中t 表示当前执行时刻,而Δ表示工作集窗口,是一个定长的页面访问的时间窗口 。 |W(t,Δ)| 表示工作集大小,页面数量。

         

         常驻集概念:常驻集是工作集的一种,指在当前某个时刻,进程实际驻留在内存当中的页面集合。工作集是需要访问在内存的页面集合。由于在某个时刻需要访问的内存数量有限,所以整个执行过程中常驻集是有最大值的,当操作系统给程序的常驻集太大也可能造成空间上的浪费。

 

一、工作集的页置换算法

       工作集的页置换算法并不是只有发生缺页中断时才把页换出到外存。随着程序在执行,工作集的窗口会跟着挪动,如果页不在工作集窗口中就会把页换出

 

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