Базовый адрес таблицы страниц

Рис.1. Преобразование адресов страниц прямым отображением.

2.2. Преобразование адресов ассоциативным отображением.

В случае преобразования адресов ассоциативным отобра­жением полная таблица страниц размещается в высокоскорост­ной ассоциативнойпамяти. Работающая программа обращается по виртуальному адресу v=(p,d),

Рис.2.Преобразование адресов ассоциативным отображением.

2.3. Преобразование адресов страниц ассоциативно-пря­мым отображением.

При комбинированном отображении самые последние по времени обращения страницы содержатся в ассоциативной памя­ти, а полные таблицы прямого отображения используются, если поиск по ассоциативной памяти дает отрицательный результат.

Виртуальный адрес

V-(p,d)

Смещение

P

D

P’

D

Рис. 3. Преобразование адресов страниц ассоциативно-прямым отображением

Стратегии откачки страниц

Принцип оптимальности

Принцип оптимальности говорит о том, что для обеспече­ния оптимальных скоростных характеристик и эффективного ис­пользования ресурсов следует заменять ту страницу, к которой в дальнейшем не будет новых обращений в течение наиболее длите­льного времени. Эту стратегию невозможно реализовать, т.к. нельзя предсказать будущее. Однако для обеспечения опти­мальных скоростных характеристик и эффективного использова­ния ресурсов следует комбинируя различные стратегии, максима­льно приближаться к оптимальному.

Выталкивание случайной страницы

Если нужно иметь стратегию выталкивания страниц, ко­торая характеризовалась бы малыми издержками и не являлась бы дискриминационной по отношению к каким-либо конкретным пользователям, то можно пойти по очень простому пути, т.е. вы­бирать случайную страницу. В этом случае все страницы, находя­щиеся в основной памяти, могут быть выбраны для выталкивания с равной вероятностью, в том числе даже следующая страница, к которой будет производится обращение (и которую, естествен­но, удалять из памяти наиболее нецелесообразно). Поскольку та­кая стратегия по сути рассчитана на "слепое" везение, то в реаль­ных системах она применяется редко.

Выталкивание первой пришедшей страницы (FIFO)

При выталкивании страниц по принципу FIFO (First In First Out, т.е. "первый пришел - первый ушел") присваивается каждой странице в момент поступления в основную память временную метку. Когда надо удалить из памяти какую-нибудь стра­ницу, то выбирать надо ту, которая находится в памяти дольше других. К сожалению, стратегия FIFO с достаточно большой ве­роятностью будет приводить к замещению активно используемых страниц, поскольку тот факт, что страница находится в основной памяти в течение длительного времени, вполне может означать, что она постоянно в работе.

Выталкивание дольше всего не использовавшейся страницы (LRU)

Эта стратегия предусматривает, что для выталкивания следует выбирать ту страницу, которая не использовалась дольше других. Стратегия LRU (Least Recently Used) требует, чтобы при каждом обращении к странице ее временная метка обновлялась. Однако эта стратегия сопряжена с существенными издержками, поэтому чаще применяются близкие к LRU стратегии с меньши­ми издержками.

Для примера взята именно эта стратегия, т.к. она ис­пользовалась в системах фирмы Intel.

Выталкивание реже всего используемой страницы (LFU)

Стратегия LFU (Least Frequently Used) является одной из близких к LRU стратегией, согласно которой выталкивается наи­менее часто (наименее интенсивно) использовавшаяся страница. Здесь контролируется интенсивность использования каждой стра­ницы.

Выталкивание не использовавшейся в последнее время страницы (NUR)

NUR (Not Used Recently) - один из алгоритмов, близких к страте­гии LRU и характеризующийся малыми издержками, выталкивания страницы, не использовавшейся в последнее время, т.е. к страницам, которые в последнее время не использовались, вряд ли будут обраще­ния и в ближайшем будущем.