页面分配策略

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页面分配策略

一、相关概念
1.驻留集：请求分页存存储管理中给进程分配的物理块的集合。
2.工作集：某段时间间隔内，进程实际访问页面的集合。
计算：

3.两者关系：驻留集的大小是根据工作集的大小分配的，驻留集的大小不能小于工作集的大小，否则进程运行过程中将频繁缺页(抖动现象)。

二、策略
1.页面分配策略
固定分配-OS为每个进程分配一组固定数目的物理块，在进程运行期间不再改变，即驻留集大小不变。
可变分配-先为每个进程分配一定数目的物理块，在进程运行期间对其进行适当增加或减少，驻留集可变。
2.页面置换策略
局部置换-缺页时只能选进程自己的物理块进行置换
全局置换-缺页时可以将操作系统的空闲物理块分配给缺页进程，也可以将其他进程的物理块置换到外存再分配给缺页进程。
固定分配全局置换的策略是不存在的。
3.具体组合
固定分配局部置换-OS为每个进程分配一组固定数目的物理块，在进程运行期间不再改变+缺页时只能选进程自己的物理块进行置换;
进程分配物理块数很难确定。

可变分配全部置换-先为每个进程分配一定数目的物理块+缺页时可选OS的空闲物理块，也可选其他进程的物理块置换(OS会保持一个空闲物理块队列，当进程缺页时，从空闲物理块中取出分配给该进程；无空闲物理块，选择一个未锁定的页面换出外存。当空闲物理块用完时，才选择调出未锁定的页面)
会导致其它进程的物理块减少，缺页率增加。

可变分配局部置换-先为每个进程分配一定数目的物理块+缺页时只能选进程自己的物理块进行置换。缺页率增加，多分配物理块；缺页率减少，少分配物理块。
实现动态增加和减少进程的物理块

三、调入时机
1.预调页策略：由局部性原理，在程序进程运行前一次调入若干个相邻的页面，但预测率低。
2.请求调页策略：进程在运行期间发现缺页时才将所缺页面调入内存，但一次只能调入一页，每次调页均要进行磁盘I/O操作，I/O开销大。

四、何处调入
1.对换区空间充足时，页面调入、调出都是在对换区进行

2.对换区空间不够时，将不会被修改的数据存入文件区，换出时无需写回磁盘；
修改过的数据换出时要写回磁盘对换区，下次直接从对换区中调入。

3.UUNIX方式-运行前将进程所有有关数据全部放在文件区，使用过的页面需要换出，要写回对换区，下次需要时从对换区调入。

四、抖动(颠簸)现象
1.概念
刚换出的页面马上又要换入内存/刚换出的页面马上又要换出内存的频繁页面调度行为
2.产生原因
进程频繁访问的页面数目高于可用的物理块数，即分配给进程的物理块不够。
3.结果
分配给进程程的物理块不够时，系统会花费大量时间用于进程页面的换入换出，使得执行进程时间减少，系统性能下降。
分配给进程程的物理块过多时，导致物理块空闲，系统资源利用率降低。
为尽量提高系统性能，需要确定工作集的合理大小。