2017-2018-1 20155310《信息安全系统设计基础》第十一周学习总结

教材学习内容总结

第九章 虚拟存储器

一、虚拟存储器提供了三个重要能力：

　　1、将主存看作是一个存储在磁盘上的地址空间的高速缓存，在主存中只保护活动的区域，并根据需要在磁盘和主存之间来回传送数据；

　　2、为每个进程提供了一致的地址空间，从而简化了存储器管理；

　　3、保护了每个进程的地址空间不被其它进程破坏。

二、理解虚拟存储器的原因：

　　1、虚拟存储器是中心的：它是硬件异常、硬件地址翻译、主存、磁盘文件和内核软件的交互中心；
　　
　　2、虚拟存储器是强大的：它可以创建和销毁存储器片、可以映射存储器片映射到磁盘某个部分等等；
　　
　　3、虚拟存储器若操作不当则十分危险。

三、缺页

指DRAM缓存不命中。

缺页异常：会调用内核中的缺页异常处理程序，选择一个牺牲页。

页面调度（交换）：磁盘和存储器之间传送页的活动。

按需页面调度：直到发生不命中时才换入页面的策略，所有现代系统都使用这个。

四、虚拟存储器中的局部性

局部性原则：保证了在任意时刻，程序将往往在一个较小的活动页面集合上工作，这个集合叫做工作集/常驻集。

颠簸：工作集大小超出了物理存储器的大小。

只要程序有良好的时间局部性，虚拟存储器系统就能工作的相当好。

五、地址空间

内存地址分为以下三种:

?逻辑地址：

包含在机器语言指令中用来指定一个操作数或一条指令的地址。这种寻址方式在80x86著名的分段结构中表现得尤为具体，它促使windows程序员把程序分成若干段。每个逻辑地址都由一个段和偏移量组成，偏移量指明了从段开始的地方到实际地址之间的距离。

?线性地址也称虚拟地址

是一个32位无符号整数，可以用来表示高达4GB的地址（2的32次方即32根地址总线寻址）。线性地址通常用十六进制数字表示，值的范围从0x00000000到0xffffffff。

?物理地址

用于内存芯片级内存单元寻址。它们与从微处理器的地址引脚按发送到内存总线上的电信号相对应。物理地址由32位或36位无符号整数表示。

这三种地址之间的转换：
逻辑地址-->（分段）-->线性地址-->(分页)-->物理地址

六、多级页表

?多级页表——采用层次结构，用来压缩页表。

?以两层页表层次结构为例，好处是：

?如果一级页表中的一个PTE是空的，那么相应的二级页表就根本不会存在；

?只有一级页表才需要总是在主存中，虚拟存储器系统可以在需要时创建、页面调入或调出二级页表，只有最经常使用的二级页表才缓存在主存中。

七、垃圾收集

?垃圾收集器：一种动态存储分配器，它自动释放程序不再需要的已分配块，这些块被称为垃圾，自动回收堆存储的过程叫做垃圾收集。

教材学习中的问题和解决过程

无

代码调试中的问题和解决过程

无

代码托管

上周考试错题总结

无

其他（感悟、思考等，可选）

无

学习进度条

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

• 计划学习时间:4小时

• 实际学习时间:1小时

• 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

• 《深入理解计算机系统V3》学习指导
• ...