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操作系统---(36)页面分配算法与分配策略及页面置换算法概述_常用的三种页面分配算法是

常用的三种页面分配算法是

一. 页面分配算法与分配策略

1. 页面分配相关讨论

  • 实践证明,如果一个进程在内存中分配的帧数比较少,尽管有局部性原理,缺页率仍然相对较高。分配帧数太少不合适
  • 给特定进程分配的内存空间超过一定的大小后,由于局部性原理,该进程的缺页率没有明显的变化
  • 分配给一个进程的帧数越多,在任何时候驻留在内存中的进程数就越少,从而降低了操作系统至少找到一个就绪进程的可能性,降低了CPU的利用率。分配帧数太多不合适

2.给特定进程分配合理的内存帧数

目前流行的支持多字节指令的计算机系统中,一条指令需要对源操作数和目的操作数进行处理(通常是二地址指令) , 那么一个进程的运行空间最好不小于6个页面。请求分页系统中的页面分配应当以减少缺页率为目标。
需考虑因素:指令格式、寻址方式、程序长度、页面走向、程序的工作集尺寸、多道并发度等。

3.多道程序并发数与CPU的有效利用率

在这里插入图片描述
在可并发道数之内,系统设计页面分配算法为各进程分配可用内存帧数

4. 常用的三种页面分配算法

  1. 平均分配法:系统的可用空间平均分配给所有进程,让它们都占有相等数量的帧。这样分配对短作业来说是很有利的。而对于一些较大的进程,缺页率必然居高不下
  2. 优先权分配法:考虑进程的优先运行权,给高优先的进程分配较多的帧,使它的缺页率相对少一些。这里,我们可把优先权理解为高响应比、高优先级、最短剩余时间优先等。
  3. 比例分配法:这种分配方法比较公平,小进程分配小空间,大进程分配大空间。当可用空间为M个帧,系统当前的进程数为n,每个进程的页面数量为s;,那么按比例分配法,应当分配给进程的页数p;为:
    在这里插入图片描述
  4. 固定分配策略:为一个进程在内存中分配固定数目的页框用于执行时使用。
  5. 可变分配策略:允许分配给一个进程的帧及 帧的数目在该进程的生命周期中不断地发生变化。缺页率高,可增加分配的帧;缺页率很低,可适当减少分配的帧。

二、页面置换算法概述

1. 页面置换

是指在内存空间已被装满而又要装入新页时,必须按某种算法将内存中的某页置换为-个新页。
换出的:从内存换到外存(磁盘交换区或文件区)
换入的:从外存(磁盘交换区或文件区)换到内存

2. 页面置换策略

局部置换策略:仅在产生这次缺页的进程的驻留页中选择并置换
全局置换策略:把内存中所有未被锁定的页都作为置换的候选页,不管它们属于哪一个进程。

3.页面分配策略+页面置换策略

在这里插入图片描述

4.页面置换要点

  • 策略前提:固定分配+局部置换
  • 发生背景:发生缺页中断+内存无空闲可用帧
  • 完成功能:从进程自己的驻留页中选择一页作为淘汰对象换出,然后换入所缺页
  • 选择策略:页面置换算法
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