№26 Стратегии решения задачи замещения страниц при управлении виртуальной памятью.

1. Принцип оптимальности.

Надо выталкивать ту страницу, к которой дольше всего не будет обращений. Как это можно определить? Никак!

Стратегия не реализуется.

2. Выталкивание случайной страницы.

Достоинство: быстрое решение с маленькими накладными расходами.

Недостатки: может возрасти частота прерываний (выталкиваем нужную страницу).

Используется крайне редко.

3. Принцип FIFO. (первая партия на приход — первая в расход first in, first out)

Красивое решение, обоснования нет.

Достоинство: достаточно быстрое решение.

Недостатки: возможна т.н. аномалия FIFO.

Используется достаточно часто.

4. Выталкивание дольше всего не использовавшейся страницы.

LRU (Least Recently Used)

Достоинство: временной анализ.

Недостатки: - накладные расходы на поддержку временных меток

- смотрит назад, а не вперед.

Используется достаточно редко.

5. Выталкивание реже всего использовавшейся страницы.

LFU (Least Frequently Used)

Будем считать число обращений к странице на заданном интервале.

Достоинство: временной анализ.

Недостатки: - накладные расходы на поддержку временных меток;

- можно вытолкнуть «свежую» страницу;

- трудно вытолкнуть «заслуженного ветерана», страницу которая сразу набрала много обращений

Используется достаточно редко.

6. Выталкивание не использовавшейся в последнее время страницы.

NUR (Not Used Recently)

Будем периодически обновлять счетчик обращений.

Достоинство: устраняем недостаток LFU.

Недостатки:- можно вытолкнуть «свежую» страницу;

- Используется достаточно редко.

№27 Управление процессами, переключение контекста, приоритеты.

Планирование загрузки процессоров – это распределение процессоров (или процессорного времени) между процессами.

Дисциплины планирования делятся на:

- ДИСЦИПЛИНЫ БЕЗ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ. После выделения процессу ЦП его нельзя отобрать до завершения.

- ДИСЦИПЛИНЫ С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ. У процесса можно отобрать ЦП используя таймер или с приходом другого процесса.

Приоритеты бывают:

- СТАТИЧЕСКИЕ – не меняются при работе процесса, жесткий алгоритм управления, низкая эффективность.

- ДИНАМИЧЕСКИЕ – могут учитывать показания системных «сенсоров» , гибкое управление, высокие издержки на обслуживание.

- ПОКУПНЫЕ – изменяется (повышается) по инициативе пользователя. Экзотика.

Контекст процесса включает в себя содержимое адресного пространства задачи, выделенного процессу, а также содержимое относящихся к процессу аппаратных регистров и структур данных ядра. С формальной точки зрения, контекст процесса объединяет в себе пользовательски контекст, регистровый контекст и системный контекст. Ядро разрешает производить переключение контекста в четырех случаях: когда процесс приостанавливает свое выполнение, когда он завершается, когда он возвращается после вызова системной функции в режим задачи, но не является наиболее подходящим для запуска, или когда он возвращается в режим задачи после завершения ядром обработки прерывания, но так же не является наиболее подходящим для запуска.

Механизм переключения контекста:

1. Принять решение относительно необходимости переключения контекста и его допустимости в данный момент.

2. Сохранить контекст "прежнего" процесса.

3. Выбрать процесс, наиболее подходящий для исполнения, используя алгоритм диспетчеризации процессов.

4. Восстановить его контекст.