Свободная страница
Cтраница 1
Свободная страница в текущий момент не используется, а обращение к ней вызывает ошибку из-за отсутствия страницы. Когда процесс начинается, все его страницы находятся в свободном состоянии до тех пор, пока программа и начальные данные не будут отображены в свое адресное пространство. Если код или данные отображены в страницу, то такая страница является выделенной. Обращение к выделенной странице будет успешным, если страница находится в основной памяти. Если страница отсутствует в основной памяти, то произойдет ошибка и операционной системе придется вызывать нужную страницу с диска. Виртуальная страница может находиться и в зарезервированном состоянии. Это значит, что эта страница недоступна для отображения до тех пор, пока резервирование не будет отменено. [1]
Списки свободных страниц получают страницы, отнимаемые у рабочих наборов при помощи сложных алгоритмов, пытающихся изымать в первую очередь давно не использовавшиеся страницы. [2]
Учет свободных страниц физического ЗУ и размещение массивов шформации с заданными математическими адресами в ОЗУ и ВЗУ гсуществляется операционной системой. Она определяет моменты бмена информации и производит пересылку массивов информации шжду ОЗУ и ВЗУ. При этом вырабатывается сигнал прерывания на запрос обмена: ВЗУ определенного типа. [3]
При поиске свободной страницы процесс отложенной записи исследует буферы в кэше свободных страниц. Этот показатель сообщает среднее число буферов, которые проверяются процессом отложенной записи, прежде чем найти доступный буфер. Лучше, когда значение этого показателя невелико: в этом случае поиск необходимых буферов выполняется достаточно быстро. Если во время поиска просматривается множество страниц, то реакция системы замедляется, так как нельзя продолжить выполнение программы пользователя до тех пор, пока буфер не будет доступен. [4]
Данная схема ведения свободных страниц проста и удобна. [5]
Конечно, страницы, пополняющие список свободных страниц, должны откуда-то поступать. Посмотрим теперь, как операционная система Windows 2000 освобождает страницы. Начнем с того, что в системе подкачки активно используется понятие рабочего набора. У каждого процесса ( не у каждого потока) есть рабочий набор. Этот набор состоит из отображенных страниц, находящихся в памяти, при обращении к которым, следовательно, не происходит страничных прерываний. Размер и состав рабочего набора, естественно, меняются по мере работы процесса. [6]
На рис. 5.4 изображена простейшая организация списка свободных страниц. Все они объединены в единый цепной список, указатель на голову которого содержится в описателе базы данных. В рабочей части перемешаны в произвольном порядке свободные и занятые страницы. Резервная часть состоит только из свободных страниц, ее начало отмечается в описателе базы данных. Когда некоторая модифицирующая программа освобождает какую-то страницу базы данных ( например, удаляя данные из соответствующего блока файла), эта страница подсоединяется к голове списка свободных страниц. [7]
 |
Структура носителя базы данных. [8] |
Там же будет приведена схема организации списка свободных страниц, реализованная в СУД Атланта. [9]
В качестве примера другой проверки отметим, что ССМ распределяет свободные страницы памяти между процессами пользователей и хранит список свободных страниц. Когда страница больше не нужна ЕСМ, он помечает ее и сообщает ССМ, чтобы тот включил ее в список свободных. Получая очередную выделенную страницу, ЕСМ проверяет пометку на ней, чтобы убедиться, что страница действительно свободна. Эта избыточность может быть использована для обнаружения ошибок, потому что список свободных страниц обрабатывается ССМ, а помечают страницы другие процессоры. [10]
В некоторых случаях, однако, при подкачке очередной страницы свободных страниц оказывается так мало, что разумно часть из них принудительно освободить. В таких случаях срабатывает механизм замещения страниц. Этот механизм работает примерно так же, как и уже рассмотренный механизм замещения элементов в ассоциативной таблице. [11]
Выше упоминалось, что в действительности в операционной системе Windows 2000 свободные страницы учитываются в четырех списках. [12]
При поиске свободной страницы процесс отложенной записи исследует буферы в кэше свободных страниц. Этот показатель сообщает среднее число буферов, которые проверяются процессом отложенной записи, прежде чем найти доступный буфер. Лучше, когда значение этого показателя невелико: в этом случае поиск необходимых буферов выполняется достаточно быстро. Если во время поиска просматривается множество страниц, то реакция системы замедляется, так как нельзя продолжить выполнение программы пользователя до тех пор, пока буфер не будет доступен. [13]
Если очередное обращение к памяти требует подкачки новой страницы, а свободных страниц нет, то механизм LRU находит страницу, дольше всего не адресовавшуюся в рамках всей системы, и делает ее доступной для перераспределения. Конечно, к данной странице могли долго не обращаться исключительно потому, что она относится к уже давно не запускавшейся программе, выполнение которой, кроме того, могло быть приостановлено по причине ее обращения к другой странице. Когда же, наконец, программа будет запущена, скорее всего окажется, что ей нечего делать, поскольку часть необходимой информации удалена из памяти. Подкачка только что удаленной информации свидетельствует о несовершенстве управляющего механизма и является типичным примером пробуксовывания. С целью снижения вероятности пробуксовывания обычно ограничивают размеры диспетчерской очереди, а также вводят промежуточные планировщики. [14]
При такой стратегии сохранения целостности базы данных становится неприемлемой простая организация списка свободных страниц, изображенная на рис. 5.4. Дело в том, что занятие любой страницы из этого списка ведет к затиранию содержащегося на ней указателя следующей свободной страницы, тем самым в случае аварийного окончания модификационного процесса список свободных страниц не может автоматически остаться в состоянии, существовавшем до начала работы процесса. [15]
Страницы: 1 2 3