The design of the UNIX Operating System 64 страница
Рассмотрим случай , когда система виртуальной памяти может вступить в конфликт с подсистемой ввода-вывода. Например, процесс может запросить ввод в буфер и ожидать его завершения. Управление пере-дастся другому процессу, который может вызвать page fault и, с отличной от нуля вероятностью, спрово-цировать выгрузку той страницы, куда должен быть осуществлен ввод первым процессом. Подобные си-
| Основы операционных систем | 98 |
|
|
|
туации нуждаются в дополнительном контроле, особенно если ввод-вывод реализован с использованием механизма прямого доступа к памяти (DMA). Одно из решений данной проблемы - вводить данные в не вытесняемый буфер в пространстве ядра, а затем копировать их в пользовательское пространство.
Второе решение - локализовать страницы в памяти, используя специальный бит локализации, входящий в состав атрибутов страницы. Локализованная страница замещению не подлежит. Бит локализации сбра-сывается после завершения операции ввода-вывода.
|
|
|
Другое использование бита локализации может иметь место и при нормальном замещении страниц. Рас-смотрим следующую цепь событий. Низкоприоритетный процесс после длительного ожидания получил в свое распоряжение процессор и подкачал с диска нужную ему страницу. Если он сразу после этого будет вытеснен высокоприоритетным процессом, последний может легко заместить вновь подкачанную стра-ницу низкоприоритетного, так как на нее не было ссылок. Имеет смысл вновь загруженные страницы помечать битом локализации до первой ссылки, иначе низкоприоритетный процесс так и не начнет рабо-тать.
|
|
|
|
|
|
Использование бита локализации может быть опасным, если забыть его отключить. Если такая ситуация имеет место, страница становится неиспользуемой. SunOS разрешает использование данного бита в каче-стве подсказки, которую можно игнорировать, когда пул свободных кадров становится слишком малень-ким.
Другим важным применением локализации является ее использование в системах мягкого реального времени.Рассмотрим процесс или нить реального времени.Вообще говоря,виртуальная память-анти-теза вычислений реального времени, так как дает непредсказуемые задержки при подкачке страниц. По-этому системы реального времени почти не используют виртуальную память. ОС Solaris поддерживает как реальное время, так и разделение времени. Для решения проблемы page faults, Solaris разрешает про-цессам сообщать системе, какие страницы важны для процесса, и локализовать их в памяти. В результате возможно выполнение процесса, реализующего задачу реального времени, содержащего локализованные страницы, где временные задержки страничной системы будут минимизированы.
Помимо системы локализации страниц, есть и другие интересные проблемы, возникающие в процессе управления памятью. Так, например , бывает непросто осуществить повторное выполнение инструкции, вызвавшей page fault. Представляют интерес и алгоритмы отложенного выделения памяти (копирование при записи и др.). Ограниченный объем данного курса не позволяет рассмотреть их более подробно.
Заключение
Описанная система управления памятью является совокупностью программно-технических средств, обеспечивающих производительное функционирование современных компьютеров. Успех реализации той части ОС, которая относится к управлению виртуальной памятью, определяется близостью архитек-туры аппаратных средств, поддерживающих виртуальную память, к абстрактной модели виртуальной памяти ОС. Справедливости ради заметим, что в подавляющем большинстве современных компьютеров аппаратура выполняет функции, существенно превышающие потребности модели ОС, так что создание аппаратно-зависимой части подсистемы управления виртуальной памятью ОС в большинстве случаев не является чрезмерно сложной задачей.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!