Управление резидентным множеством

Размер резидентного множества

При использовании страничной виртуальной памяти для подготовки процесса к выполнению нет необходимости размещать в основной памяти все его страницы. Следовательно, операционная система должна принять решение о том, какое количество страниц следует загрузить, т.е. какое количество памяти выделяется конкретному процессу. Здесь играют роль ряд факторов.

• Чем меньше памяти выделяется процессу, тем большее количество процессов может одновременно находиться в основной памяти. Это увеличивает вероятность того, что операционная система в любой момент времени найдет как минимум один готовый к выполнению процесс и, следовательно, снижает затраты времени на свопинг процессов.

• При относительно небольшом количестве страниц процесса, размещенных в основной памяти, несмотря на принцип локализации, частота возникновения прерываний из-за отсутствия страницы будет достаточно велика (см. рис. 8.11,б).

• После определенного предела дополнительное выделение основной памяти некоторому процессу в соответствии с принципом локализации не будет приводить к сколь-нибудь значительному снижению частоты возникновения прерываний из-за отсутствия страницы.

С учетом этих факторов в современных операционных системах используются два типа стратегий. Стратегия фиксированного распределения выделяет процессу фиксированное количество кадров основной памяти, в пределах которого он выполняется. Это количество определяется в момент начальной загрузки (при создании процесса) и может быть определено на основании типа процесса (интерактивный, пакетный и т.п.) либо на основании указаний программиста или системного администратора. При использовании стратегии фиксированного распределения прерывание из-за отсутствия страницы приводит к замещению требуемой страницей одной из страниц процесса.

Стратегия переменного распределения позволяет количеству выделенных процессу кадров страниц изменяться во время работы процесса. В идеале процессу, который страдает от большого количества прерываний из-за отсутствия страницы, выделяются дополнительные кадры страниц; и напротив, у процесса, при работе которого таких прерываний относительно мало, могут быть изъяты кадры в расчете на то, что это не намного увеличит частоту возникновения прерываний. Использование стратегии переменного распределения связано с концепцией области видимости замещения, речь о которой пойдет в следующем подразделе.

Стратегия переменного распределения представляется более мощной, однако трудности данного подхода состоят в том, что операционная система при этом должна отслеживать поведение процессов. Это приводит к очень высоким накладным расходам, зависящим от возможностей аппаратного обеспечения кон­кретной платформы.