Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Концепция локального и рабочего множества программ в системах с виртуальной памятьюБольшинство стратегий управления виртуальной памятью основывается на концепции локальности, сущность которой состоит в том, что распределение запросов процессов при их обращениях к памяти носит случайный характер с высокой степенью локальной концентрации. Свойство локальной концентрации может проявляться в двух видах: 1. Во времени; 2. В пространстве. В связи с этим существует два вида локальности: 1. Временная локальность; 2. Пространственная локальность. · Временная локальность – это концентрация каких-либо событий или явлений во времени. Вероятность повторения события будет расти с уменьшением dt. · Пространственная локальность означает, что соседние объекты, то есть объекты, расположенные физически близко относительно друг друга, будут описываться одинаковыми или близкими свойствами.
Свойство локальной концентрации наблюдается в ОС. Здесь временная локальность означает, что к ячейкам памяти, к которым недавно выполнялось обращение, с большой вероятностью может появиться новое обращение в ближайший период времени. Это свойство объясняется наличием следующих факторов: 1. Использованием программных структур типа циклов. 2. Применением процедур и функций, параметры которых хранятся в стеках. 3. Применением структур данных типа стеков и очередей. 4. Использованием переменных, играющих роль счетчиков, а также переменных для накопления и подсчета итоговых сумм или произведений. Пространственная локальность в системах управления памятью означает, что запросы к памяти концентрируются таким образом, что при обращении к некоторой ячейке памяти с большой вероятностью может появиться обращение к близлежащим ячейкам. Это объясняется следующими факторами: 1. Широким использованием структур данных типа массивов и записей. 2. Стремление программистов размещать описания взаимосвязанных переменных в относительной близости друг от друга. 3. Последовательным характером выполнения команд в программе. Для изучения явления локальности проводились различные исследования, в частности, исследовалась зависимость частоты f прерываний процесса по отсутствию нужных страниц от объема выделенной для процесса памяти, который может быть оценен в виде доли k страниц процесса, находящихся в ОП. a – теоретическая зависимость, b – реальная зависимость. Если количество выделенной памяти начинает уменьшаться, то существует dk, в котором это уменьшение не сильно сказывается на частоте прерываний по отсутствию нужной страницы. Но начиная с k ~ 0,25, при дальнейшем уменьшении выделяемых процессу страниц, частота прерываний резко возрастает. Кроме того, отмечается, что до тех пор, пока в ОП остается некоторое подмножество наиболее активно используемых в процессе страниц, частота прерываний меняется мало, но как только какие-либо из страниц этого подмножества удаляются из памяти, частота прерываний, то есть, по существу, интенсивность замещения страниц начинает возрастать. Этот вывод был сформулирован в виде концепции рабочего множества страниц. Под рабочим множеством страниц понимается совокупность страниц процесса, которые используются в нем наиболее активно. Согласно этой концепции, для обеспечения эффективного выполнения процесса необходимо, чтобы его рабочее множество присутствовало бы в ОП как можно дольше. В противном случае, может возникнуть ситуация возрастания интенсивности замещения страниц, когда процесс будет многократно требовать использования одних и тех же страниц из ФВП. Это явление в системах управления виртуальной памятью называется «страничной пробуксовкой». В общем случае, рабочим множеством процесса W(t, dt) для некоторого момента времени t, считается некоторый набор страниц, к которым процесс активно обращается в течение интервала [t-dt, t]. Интервал dt в данном случае называется размером окна рабочего множества. В течение всего периода своего выполнения, процесс может иметь несколько рабочих множеств, которые могут динамически меняться, что связано с различным характером операций, выполняемых в процессе – чисто вычислительных и ввода/вывода. Иногда к текущему множеству могут добавляться новые страницы, либо из него могут удаляться составляющие. Следовательно, рабочее множество меняется во времени.
Дата добавления: 2014-10-10; просмотров: 347; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |