41. Алгоритм замещения страниц в oc windows Vista.

В системе поддерживается постоянное количество свободных страниц. Когда их количество становится низким, диспетчер памяти начинает готовить физические страницы: он удаляет их из процессов пользовательского режима и из системных процессов. Основная его задача (диспетчера) оставить в ОП только самые важные виртуальные страницы. Основная проблема: определить важность каждой страницы. Данная проблема решается с помощью концепции рабочего набора.

«Концепция рабочего набора» - каждый процесс имеет свой набор физических страниц (страничных блоков). В рабочий набор входят только отображаемые (те страницы, которые реально есть в памяти) страницы. Размер и состав рабочего набора может меняться.

Существуют две основные характеристики рабочего набора:

1. Минимальное количество страниц (от 20 до 50 страниц).

2. Максимальное количество страниц (от 45 до 345 страниц).

Все процессы начинают работу с одинаковым минимумом и максимумом. Однако, поскольку эти границы не являются жесткими, минимальное и максимальное количество может изменяться.

Рабочие наборы начинают действовать только тогда, когда количество доступной ОП становится низким, в противном случае процесс расходует память по своему усмотрению, то есть количество страниц в рабочем наборе может превышать максимум.

Существует абстракция – диспетчер рабочих наборов. В его задачу входит включение и выключение рабочих наборов, а также управление ими.

Существует три уровня активности диспетчера наборов:

1. Доступно большое количество памяти (сканирование страниц со сбросом битов доступа и использование их значений для определения возраста каждой страницы, оценка неиспользованных страниц в каждом рабочем наборе).

2. Недостаточное количество памяти (для всех процессов со значительным процентом неиспользованных страниц, добавление в рабочие наборы прекращается и начинается замена самых старых страниц).

3. Низкий уровень количества свободной памяти (усечение рабочих наборов ниже их максимума, путем удаления старых страниц).

Диспетчер рабочих наборов запускается каждую секунду. Он также регулирует объем выполняемых работ, чтобы не перегрузить систему. Отслеживает запись страниц на диск.

42. Управление физической памятью в oc windows Vista.

Управление физической памятью основывается на поддержке пяти списков страниц. Первый список модифицированных страниц. Второй -список чистых страниц. Третий – список свободных страниц. Четвертый – список обнуленных страниц. Пятый - список дефектных страниц ОП. На все страницы системы есть ссылки в элементах таблиц страниц или в одном из пяти этих списков, совокупность которых называется базой данных номеров страничных блоков.

Структура этой базы представляет собой таблицу, индексированную по номеру физического блока. Элементы таблицы имеют фиксированную длину. Название столбцов: «Состояние» (что из себя представляет данная страница), «Счетчик» (сколько таблиц страниц указывает на данную страницу, если счетчик равен 0, то страница не используется), «Рабочий набор» (страницы рабочих наборов указывают в каком элементе на них есть ссылки). «Таблица страниц» (указывает на таблицу страниц процесса), «Ссылка на следующую страницу» .

Страницы перемещаются из рабочих наборов в списки диспетчером рабочих наборов и прочими системными потоками.

1. Когда диспетчер рабочих наборов удаляет страницу из рабочего набора, эта страница попадает в нижнюю часть списка резервных или модифицированных страниц.

2. Если в следующий момент времени одна из этих страниц будет затребована, произойдёт страничное прерывание и страница снова вернётся в соответствующий рабочий набор. Возврат страниц происходит без операции ввода/вывода.

3. Процесс завершает работу и данная страница становится ему не нужна. Также освобождается место в файле подкачки, соответствующее данной странице.

Следующие переходы связаны с системными потоками.

Существует два системных потока:

1. Поток записи отображенных страниц.

2. Поток записи модифицированных страниц.

4. Эти потоки периодически проверяют количество чистых страниц. Если их мало, то потоки берут модифицированные страницы из верхней части списка. Записывают их на диск и переносят в список резервных страниц.

5. Данный переход осуществляется тогда, когда страница не связана с каким-либо процессом.

6. Данный переход происходит тогда, когда требуется страница.

7. Поток обнуления страниц с приоритетом ноль периодически просыпается и проверяет кол-во обнуленных страниц. Если их недостаточное количество, то поток обнуляет страницы в фоновом режиме.

8. Требуется обнуленная страница.

Данная схема обеспечивает эффективное управление физической памятью, сводит к минимуму обращение к жесткому диску. Однако требует некоторого усложнения работы системы и принятия определенных стратегических решений.