第八章
虚拟内存：virtual memory
1：硬件和控制结构：hardware and control structures
08软件工程一班裴晓禹
1：一个进程可以被换入或换出主存，使得进程在执行过程中的不同时刻占据不同的区域。进程中所有的存储器访问都是逻辑地址，这些逻辑地址在运行时动态地被转换成物理地址。
2：一个进程可以划分成许多块，在执行过程中，这些块不需要连续地位于主存中。
3：在进程的执行过程中，该进程的所有页和所有段不需要都在主存中。
2：程序的执行：execution of a program
1：操作系统将一些程序的块带到主存。
2：进程执行中的任何时候都在主存中的部分被定义成进程的常驻集。
3：当处理器需要访问一个不在主存中的逻辑地址，则会产生一个中断，说明产生
了内存访问故障。操作系统将被中断的进程置于阻塞状态，并取得控制。
4：为了能继续执行这个进程,操作系统要把包含引发故障的逻辑地址和进程块取进主存1：操作系统产生一个磁盘I\O读请求。
2：产生I\O请求后，在执行磁盘I\O，期间操作系统可以分派另一个进程运行。
3：一旦需要的块被取进主存，则产生一个I\O中断，控制被交回操作系统，而
操作系统把由于缺少该块而被阻塞的进程置回到就绪态。
3：分割进程的优点：advantages of breaking up a process
1：在主存中保留多个进程：
1:对任何特定的进程都仅仅装入它的某些块,所以有足够的空间放置更多的进程．2:在任何时刻这些进程中都能至少有１个处于就绪态，于是处理器得到更有效的利用2：进程可以比主存的全部空间还大。
4：进程的种类：types of memory
1:实存储器real memory：
由于一个进程只能在一个主存中执行，因此这个存储器称作实存储器。
2：虚拟内存virtual memory:
程序员和用户通常感觉到一个更大的内存，通常它被分配到磁盘上，称作虚拟内存。
虚存允许更有效的多道程序设计，并解除了用户与主存之间没有必要地紧密约束。
5：系统抖动（颠簸）：thrashing
1：当操作系统读取一块时，它必须把另一块扔出。
2：处理器的大部分时间都用于交换块，而不是执行指令。
6：局部性原理：principle of locality
1:局部性原理描述了一个进程中程序和数据应用的集簇现象。
2：很短的时间内仅需要访问进程的一部分块是合理的。
3：可以对在不远的将来可能会访问的块进行猜测。
4：虚拟内存比较实用而且有效。
7：虚拟内存需要的支持：support needed for virtual memory
1：必须有对采用的分页或分段方案的硬件支持。
2：操作系统必须有管理页或段在主存和辅助存储器之间的移动的软件。
8：分页：paging
1：通常每个进程都有一个唯一的页表。
2：每个页表项（PTE）包含有与主存中的页相对应的帧号。
由于一个进程可能只有一部分在主存中，因而每个页表项需要一位（P）来表示它所对应的页当前是否在主存中。
3：当考虑到基于分页的虚拟内存方案时也同样需要页表。
PS：MMS将virtual
address在硬件配合下转
成physical address
9：虚拟地址和页表项：virtual address and page table entry
10：页表项：（PTE）
11：页表中的修改位：modify bit in page table
1：页表项中需要一个控制位：修改为。表示相应页的内容从上一次装入主存中到现在是否已经改变。
2：如果没有改变，则需要把该页换出时，不需要用页框中的内容更新该页。
12：地址的翻译（映射）：address translation(mapping)
13：地址翻译（联系）：address translation（contact）
14：页表：（page tables）
1：页表项可能占据大量的主存。
2：页表也保存在虚存中。
3：当一个进程正在运行的过程中，它的页表至少有一部分在主存中。
15：两级层次32位页表：two-level scheme for 32-bit address
16：两级层次页表：two-level scheme
1：
2：
17：逆向页表：inverted page table
1：逆向页表的各种变体已用于PowerPC，UltraSPARC，和IA-64IA-64体系结构中。
2：虚拟地址的页号部分使用一个简单的散列函数映射到哈希表中。
3：哈希表包含一个反向表的指针，而反向表中包含页表项。
4：不论有多少进程、支持多少虚拟页、页表都只需要实存中的一个固定的部分。
18：逆向页表的内容：inverted page table
1：页号：page number
2：进程标识符：process identifier
3：控制位：control bits
4：链指针：chain pointer
19：转移后备缓冲器：translation lookaside buffer(简称：TLB)
1：给定一个虚拟地址，处理器首先检查TLB。
2：如果需要的页表项在其中（命中“TLB”），则检索页框并形成实地址。
3：如果没有找到需要的页表项（TLB未命中），则处理器用页号检索进程页表，并检查相应的页表项。
4：如果”存在位”已置位，则该页在主存中,处理器从页表项中检索页框号以形成实地址.如果“存在位”没有置位,则表示需要的位不在主存中,这时将产生一次存储器的访问故障,页错误page
fault
5：处理器同时更新TLB，使其包含这个新的页表项。
