Este necesar să se simuleze strategiile pentru schimbarea paginilor de memorie virtuală. În laborator, vor fi luate în considerare strategiile de swap de două pagini:
1. Paginarea avansată - se bazează pe prezicerea comportamentului programelor. Eficient pentru programe cu un număr mic de tranziții.
2. Schimbați la cerere - pompați pagina la care vă aflați
apare în momentul tratamentului.
Ca rezultat al lucrării, este necesar să se obțină un grafic al numărului de hit-uri din dimensiunea memoriei virtuale.
Informații teoretice
Pe lângă metodele de paginare de mai sus, există și altele. Mai jos, vom examina mai detaliat toate tehnicile de paginare a paginilor.
Advance swap
Cu paginarea avansată, sistemul de operare încearcă să prezică în avans ce pagini va avea nevoie de proces și apoi, atunci când există spațiu liber în memoria principală, încarcă aceste pagini în el. În timp ce sistemul funcționează cu paginile sale curente, sistemul solicită pagini noi care vor fi gata de utilizare atunci când procesul le accesează. Dacă deciziile privind alegerea paginilor pentru swap sunt luate corect, atunci este posibil să se reducă semnificativ timpul total pentru executarea acestui proces.
Avantaje: Dacă în majoritatea cazurilor este posibil să se ia decizia corectă privind alegerea paginilor pentru schimbare, atunci timpul de execuție al procesului este redus semnificativ.
Dezavantaje: Această metodă este eficientă pentru programele cu un număr mic de tranziții.
Paging la cerere
Se crede că este foarte rațional să se încarce în pagina principală paginile necesare procesului de lucru, la cererea acestuia. Nu rescrieți din memoria externă din pagina principală, până când procesul nu este adresat în mod explicit acesteia.
Avantaje: De la drum. care va fi selectat de către program la execuție, este imposibil de prezis cu exactitate, atunci orice încercare de preîncărcare a paginilor în memorie în așteptarea faptului că vor fi necesare în lucrare poate eșua - paginile greșite vor fi descărcate. Și paginarea paginilor la cerere asigură că numai acele pagini care sunt efectiv necesare pentru munca proceselor vor fi suprascrise în memoria principală.
Dezavantaje: Procesul trebuie să acumuleze paginile necesare în memorie unul câte unul. Atunci când un link apare pe fiecare pagină nouă, procesul trebuie să aștepte ca această pagină să fie transferată în memoria principală
Pre-plasare
Toate paginile solicitate de acest proces sunt stocate în memorie.
Avantaje: Memoria liberă poate fi utilizată fără compactare, puteți utiliza încărcarea absolută.
Dezavantaje: coeficientul de multiprogramare este redus. numărul de procese simultane, strategia nu este potrivită pentru sarcinile pe scară largă.
În lucrarea de laborator această metodă de paginare nu este modelată, deoarece paginarea nu este efectuată (toate paginile sunt deja în memorie)
Descrierea algoritmului de simulare
Figura 3. Algoritmul de modelare.
Diferența dintre cei doi algoritmi de modelare este că atunci când simulează swap avansat după accesarea paginii N, dacă nu apare în OP, atunci două pagini - N și N + 1 - sunt pompate în OP. La pasul următor, un apel către pagina N + 1 este generat cu o probabilitate de 5%.
OBIECTE ȘI METODE DE CERCETARE
Obiectivele de cercetare sunt strategiile pentru schimbarea paginilor de memorie virtuală: swap avansat și swap la cerere.
PREGĂTIREA PENTRU MUNCĂ
Programul conține 4 formulare, 5 unit'ov. Unitatea # 3 conține proceduri care simulează accesul la VI.
Limitele parametrilor permise:
• Limitele modificărilor dimensiunii paginii. 1-100
• Pasul de schimbare: 1-10
• Număr de referințe: 100-100000
Programul este dezvoltat pentru sistemul de operare Windows 95, care oferă utilizatorului posibilitatea de a lucra cu componente vizuale și de a simplifica comunicarea cu programul.
Când fișierul VM.exe este lansat, apare formularul principal (apel).
Figura 4. Determinați metoda de paginare.
Pentru a simula una dintre metode, trebuie să activați butonul radio una dintre cele două metode de paginare simulate pentru paginile de memorie virtuală. După apăsarea butonului OK, va începe al doilea formular, în care utilizatorul poate specifica parametrii metodei de paginare simulate. Parametrii impliciți pot fi modificați utilizând tastatura.
Figura 5. Determinați dimensiunea paginilor și numărul de mesaje.
După ce faceți clic pe OK, programul simulează metoda de paginare selectată de utilizator. Având în vedere că mașina trebuie să se ocupe de cantități mari de date, poate dura ceva timp înainte ca ecranul va fi rezultatul dorit. Programul oferă un indicator de progres pentru a informa utilizatorul despre evoluția calculelor. La sfârșitul software-ului de simulare afișează un grafic al numărului de accesări pe dimensiunea paginii de mai sus.
Alegerea structurii generalizate de modelare
Procesul de modelare constă în prelucrarea datelor, care sunt atribute ale paginilor de memorie virtuală.
Datele sunt prezentate ca o matrice bidimensională în care sunt stocate numerele paginilor din memoria principală și numărul de accesări ale acestor pagini. Ca rezultat al simulării, utilizatorul va fi prezentat cu un grafic al numărului de hit-uri din dimensiunea paginilor de memorie virtuală. Utilizatorul însuși stabilește atributele metodelor de paginare simulate, și anume:
• Limite de modificare a dimensiunii paginilor de memorie virtuală
• pasul de redimensionare
• numărul de clicuri pentru fiecare dimensiune a paginii
Sarcina principală a lucrării este reprezentarea graficului numărului de hit-uri din dimensiunea paginii. Mai jos, rezultatele de simulare a metodelor de paginare discutate vor fi prezentate folosind următorii parametri:
• Limitele modificării dimensiunii paginii - de la 1 la 40
• Pasul de redimensionare - 1
• Numărul de clicuri pentru fiecare dimensiune a paginii este de 15.000
Paging la cerere
Figura 6. Grafic de dependență.