Обробка сторінкових переривань
Назвемо причини виникнення сторінкових переривань у Windows XP.
· Звертання до сторінки, що не була підтверджена.
· Звертання до сторінки із недостатніми правами. Ці два випадки є фатальними помилками і виправленню не підлягають.
· Звертання для записування до сторінки, спільно використовуваної процесами.
· У цьому разі можна скористатися технологією копіювання під час записування.
· Необхідність розширення стека процесу. У цьому разі оброблювач переривання має виділити новий фрейм і заповнити його нулями.
· Звертання до сторінки, що була підтверджена, але в конкретний момент не завантажена у фізичну пам’ять. Під час обробки такої ситуації використовують локальність посилань: із диска завантажують не лише безпосередньо потрібну сторінку, але й кілька прилеглих до неї, тому наступного разу їх уже не доведеться заново підкачувати. Цим зменшують загальну кількість сторінкових переривань.
Поточну кількість сторінкових переривань для процесу можна отримати за допомогою функції GetProcessMemorylnfo():
#include <psapi.h>
PROCESS_MEMORY_COUNTERS info;
GetProcessMenoryInfo(GetCurrentProcess(). &info. sizeof (info));
printf("Усього сторінкових збоїв: %d\n", info.PageFaultCount);
Організація заміщення сторінок
Базовий принцип реалізації заміщення сторінок у Windows XP – підтримка деякої мінімальної кількості вільних сторінок у пам’яті. Для цього використовують кілька концепцій: робочі набори, буферизацію, старіння, фонове заміщення і зворотне відображення сторінок.
|
|
|
Керування робочим набором і фонове заміщення сторінок
Поняття робочого набору є центральним для заміщення сторінок у Windows XP. У цій ОС під робочим набором розуміють множину підтверджених сторінок процесу, завантажених в основну пам’ять. Під час звертання до таких сторінок не виникатиме сторінкових переривань. Кожний набір описують двома параметрами: його нижньою і верхньою межами. Ці межі не є фіксованими, за певних умов процес може за них виходити; крім того, вони пізніше можуть мінятися. Початкове значення меж однакове для всіх процесів (нижня межа має бути в діапазоні 20-50, верхня – 45-345 сторінок).
Поняття робочого набору було описане у розділі 9.7. Очевидно, що розуміння цієї концепції у Windows XP не повністю відповідає традиційному (не використовують параметра, що задає вікно робочого набору). Фактично робочий набір Windows XP відповідає резидентній множині процесу, як це визначено в розділі 9.2. Однак у цьому розділі використовуватимемо зазначене поняття із запропонованим застереженням.
Менеджер пам’яті постійно контролює сторінкові переривання для процесу, коригуючи його робочий набір. Якщо під час обробки сторінкового переривання виявляють, що розмір робочого набору процесу менший за мінімальне значення, до цього набору додають сторінку, якщо ж більший за максимальне значення – із набору вилучають сторінку. Оскільки всі ці дії стосуються робочого набору того процесу, що викликав сторінкове переривання, базова стратегія заміщення сторінок є локальною. Втім, локальність заміщення є відносною: у деяких ситуаціях система може коригувати робочий набір одного процесу за рахунок інших (наприклад, якщо для одного процесу бракує фізичної пам’яті, а для інших її достатньо).
|
|
|
Крім локального коригування робочого набору в оброблювачах сторінкових переривань, у системі також реалізовано глобальне фонове заміщення сторінок. Спеціальний потік ядра, який називають менеджером балансової множини (balance set manager), виконується за таймером раз за секунду і перевіряє, чи не опустилася кількість вільних сторінок у системі нижче за допустиму межу. Якщо так, потік запускає інший потік ядра – менеджер робочих наборів (working set manager), що забирає додаткові сторінки у процесів, коригуючи їхні робочі набори. Під час вибору сторінок для вилучення із робочого набору застосовують модифікацію годинникового алгоритму із використанням концепції старіння сторінок. Із кожною сторінкою пов’язаний цілочисловий лічильник ступеня старіння. Усі сторінки набору обходять по черзі. Якщо біт R для сторінки дорівнює 0, лічильник збільшують на одиницю, якщо R дорівнює 1, лічильник обнуляється. Внаслідок обходу заміщуються сторінки із найбільшим значенням лічильника.
Заміщені сторінки не зберігають негайно на диску, а буферизують.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 376; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!