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如何计算一个进程的页表所需要的页面存放数?

发布时间:2019-08-09 21:46 来源:未知 编辑:admin

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  假使进程是虚拟地址空间为2GB,页面大小为4KB,若用4个字节表示页的物理地址,则一个进程的页表最多需要512个页面存放。为什么?想要详细的解释~...

  假使进程是虚拟地址空间为2GB,页面大小为4KB,若用4个字节表示页的物理地址,则一个进程的页表最多需要512个页面存放。为什么?

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  1 微内核系统调度技术 与传统的操作系统内核相比,微内核调度系统中最突出的特征是增加了处理机和处理机集及线程的管理,并且向用户提供了灵活的手段来控翩自己的程序在处理机上的运行.这 ELSE进行任务切换操作} 显然,这种方法在某种情况下会对系统性能有所帮助,但是这种方法在很大程度上属于一种“被动的,或者说是一种“碰运气”的方法.另外,单纯以线程为主的调度算法对用户任务有失公平性,以线程为主的调度算法是完全参照传统操作系统中的调度算法设计而成的.当线程投入运行时,系统为它分配周定大小的时间片,系统中线程按时间片轮转.这样,就产生了公平性问题:如果一个任务中有两个线程,那么,从理论上讲,它将比只用一个线倍的处理机时间.在传统的进程调度系统中,一个用户可以通过创建多个进程来获得更多的处理机调度机会,但是,它是建立在增加了创建进程和进程间通讯的系统开销代价的基础上的相比之下,创建线程的开销非常小,同一任务间的线程之闭通讯开销也很小为了解决上述问题,我们提出并实现了一种将传统的任务和新的线程调度机翩相结合的方法:以任务为单位分配时间片(这样可以保证调度的公平性),在线程调度时,当一个线程不是由于任务时间片用完的原因而放弃处理机时,只要系统中没有高优先级线程,就从本任务中选取线程,从而使得由线程切换而引起的任务切换操作开销达到最小. 从目前的发展来看,用户任务的并行粒度越来越小,即用户任务中的线程越来越多,而每个线程所执行的操作会越来越步.因此,使用线程+任务的方法可以有效地减少单纯的以线程为主的系统调度所引起的系统开销. 2 微内核虚拟存储管理技术 微内核虚拟存储管理系统弓『入了存储对象(Memory Object)的概念,将物理内存看成外部存储对象的(如磁盘)高速缓存(Cache),实现了虚拟存储器写时拷贝(Copy onWrite)技术,引入了lazy evaluation技术.定义了虚拟存储器和硬件存储管理机制的接口(Pmap),实现了与机器无关的虚拟存储系统. 虚拟存储器写时拷贝算法是微内核虚拟存储管理系统的核心算法.它的弓f入使得虚拟存储器管理的效率大大提高了一步.但是,它的实现依赖于硬件存储管理机制的页面保护机制,对于一个具有写时拷贝共享属性的存储区,其页面保护被设置成写保护.多个用户可以共享的方式对它进行读操作,但是,当用户试图对这块区域进行写操作时,将产生写保护故障,页面故障管理程序将为用户进程复制物理页面.从而达到写时拷贝的目的. 在I386体系结构下,只有用户态页面允许写保护,在其他机器状态下,硬件存取机制将绕过页面保护机翩,直接对页面进行写操作.在这种状态下,写时拷贝算法将失效.而在微内核体系结构中,可能有各种状态下的服务器,如在内核态下运行的服务器.为了解决这个问题。我们引入了写时拷贝和访问时拷贝(Copy oil Reference)相结合的算法. 即在用户态上使用写时拷贝算法,在其他状态下使用访问时拷贝算法来替换写时拷贝算法,以解决写时拷周算法失效的问题.访问时拷贝算法的实现依赖于页面保护机制的映页机制.这样,在其他状态下,在设置页面保护时将写保护改成映页即可.新的方法在效率上比写时拷贝算法低,但是比完全拷贝的方法高出许多,特别是与lazy evaluation技术相配合时 效率会更高.由于微内核提供的写时拷贝算法是对用户透明的,即对于用户编写的任何状态下的服务器都将使用写时拷贝算法.因此,在I386体系结构下,在非用户态上运行的用户服务器有可能出错,新的算法解决了这个问题. 3 微内核计时模型 在传统操作系统中,为统计出每个进程的处理机时间使用量的单元.系统计时一般是放在处理机时钟中断服务程序中.系统 IF (当前盎程处于用户态) 增加当前进程的用户奋处理机时间使用量 在每个进程结构中都没有统计进程使用处理机时间 般采用如下代码段来进行用户进程的时间统计. ELSE 增加当前进程的系统态处理机时闻使用量 由于在传统的操作系统中,操作系统提供的服务完全由操作系统内核来完成。用户通过系统调用进入内核来取得服务.因此,采用上述方法能比较准确地统计出用户所用的处理机时间.但是,这种计时方法是一种比较粗糙的计时方法.每次时钟中断时,它就将一个固定的时间片(时钟中断周期)加入披中断的进程中,而不管该进

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