3.8 虛擬記憶體 (Virtual Memory)

  • 目的：允許 program size > physical memory size, 而程式仍能執行
  • 作法：(部分載入) => 有需要才載入
    方法：
    1. Dynamic Loading => 為 programmer 的負擔
    2. Virtual Memory => 為 O.S. 的負擔

目錄

  • Dynamic Loading 動態載入
  • Virtual Memory
  • Virtual Memory Definition
  • Virtual Memory實施方式
    • Demand Paging
    • Demand Segment
    • Page Fault 處理
    • Virtual Memory Performance 評估
      • P 的影響因素
        1. frame 數量
        2. page size 大小
        3. Program Structure
        4. Page Replacement algorithm
          1. FIFO
          2. OPT
          3. LRU
          4. LRU 近似法則
          5. Frequency of reference
    • Demand Paging 的問題：「Thrashing」猛移/輾轉
      • 防止 Thrashing 作法

Dynamic Loading 動態載入

  • 執行之初只載入所需的部分頁面
  • 當 subroutine 被呼叫時, 再將之載入到其他不需用的 subroutine 的所在位址, 以 覆寫 利用原 Memory space => 為 Overlay 之技巧
  • 圖：

Virtual Memory

  • 圖：

Virtual Memory Definition

  • 正在執行中的區塊才載入 Memory
  • 將 Logical 和 Physical address 分開且 Logical 可大於 Physical 之 address
  • 在系統會於 次儲存媒體(主要 storage 為 main memory, 次要為 disk or CD-ROM)挪用一塊空間模擬(swap space)成 Memory
  • 執行時允許動態的 swap in/out
  • 優點：
    1. Program 不受限於 physical memory
    2. Programmer 可專心寫程式即可
    3. 各 process 佔用 memory space 下降 =>可列入更多 process, 即 Multiprogramming Degree 上升
    4. 單次 I/O 量下降, 但 I/O 次數上升(缺),存取效能下降(因為需I/O)(缺)