8. Стратегии подкачек и вытеснения страниц памяти

И виртуальная и физическая (ОП) памяти разбиваются на страницы– это блок фиксированного размера.

Поэтому виртуальную память называют еще и страничной виртуальной памятью.

Передача информации между памятью и диском всегда осуществляется целыми страницами. Так виртуальным адресам ставится в соответствие некий адрес физической памяти. Система отображения виртуальных адресов в физические сводится к системе отображения виртуальных страниц в физические и представляет собой таблицу дескрипторов (таблицу страниц).

Однажды может случится, что ОП закончится, тогда делается следующее:

• если ОС поддерживает виртуальную память, то она имеет файл-подкачки (хранится на жестком диске). Среди страниц, которые заняты (в физической памяти) ядро произвольно выбирает страницу, копирует её в файл-подкачки, а страница становится свободной и тогда виртуальная память отображает страницу на освободившуюся.

  Если нам нужна страница, которая уже выброшена, то выбрасывается новая «жертва», а на освободившуюся страницу копируется страница из файла-подкачки (т.е. с жесткого диска).

  Windows – pagefile.sys является файлом-подкачки.

  Linux – раздел диска swap. (жесткий диск работает медленнее ОП, поэтому это нежелательно)

Алгоритмы выбора жертвы

1. Не требующий поддержки процессора (основан на запоминании выделения страниц)

   Например, последовательное (жертвой делаем первого) и кольцевое (меняем расположение головы-начала).

2. С историей: дополнительными битами

   Предполагается, что в каждой странице вирт. памяти есть 2 дополнительных бита R и M.

   R – выставляется 1, если страницу хоть раз читали

   M - выставляется 1, если в нее хоть раз записывали (00-идеальная жертва, 11-худший вариант)

3. Комбинированный вариант (с битами и по времени)

   При выгружении не могут выгрузиться:

• Обработчик прерываний

• Менеджер безопасности

• Менеджер процессов

• Менеджер виртуальной памяти

• Менеджер потоков

  Это тот минимум, который нужен для работы процессора