Virtuálna pamäť: Rozdiel medzi revíziami

 

Hardvérové prostriedky, ktoré sú potrebné pre realizáciu stránkovania na žiadosť sú:

 

Pri zvýšenom počte procesov, ktoré sú naraz spustené môže nastať situácia, keď niektorý z procesov požaduje zavedenie stránky z odkladacieho priestoru do pamäte, ale v pamäti nie je žiadny volný rámec. Táto situácia sa zvyčajne rieši metódou nahradzovania stránok. Myšlienkou je, že v prípade, že v pamäti nie je volný žiadny rámec, nájdeme rámec, ktorý sa momentálne nevyužíva, jeho obsah zapíšeme do odkladacieho priestoru a nahradíme ho načítanou stránkou. Týmto sa však zvyšuje počet prenosov stránok, čo znižuje efektivitu činnosti celého systému. Zlepšenie prináša využitie tzv. bitu modifikácie, ktorý sa nastavuje ak sa na stránku v pamäti zapisuje. V prípade, že nahradzujeme stránku, ktorá nemá nastavený bit modifikácie, nie je potrebné ju zapisovať na disk, čím sa ušetrí jeden diskový prenos. Je však potrebné riešiť problémy výberu algoritmov pre prideľovanie voľných rámcov a nahradzovanie stránok.

 

V prípade, že počet volných rámcov vo fyzickej pamäti dochádza, pamäťový manažment Linuxu musí zabezpčiť uvolnenie stránok vo fyzickej pamäti. Tieto funkcie sú zabezpečované pomocu démona Kernel Swap Daemon (kswapd). Kernel Swap Daemon je zodpovedný za efektívne fungovanie pamäťového manažmentu. Démon je spúšťaný počas Init procesu a následne je aktivovaný v periodických intervaloch po uplynutí časovača. V prípade, že démon zistí nedostatok volných rámcov v pamäti, zabezpečí ich ulovlnenie aplikáciou nasledovných postupov:

 

Démon vyberie vhodný proces, ktorého stránky budú swapované. Swapovanie sa však netýka všetkých stránok procesu, vyberá sa len určitý predvolený počet stránok a v prípade potreby sa proces uvolňovania stránok opakuje pri ďalšej aktivácii démona. Algoritmus, ktorý je používaný pre výber stránky, ktorá bude presunutá do swap priestoru vychádza zo systému nazývaného page ageing. Každá stránka má počítadlo (udržiavané v štruktúre mem_map_t), ktoré je informáciou pre systém, či je daná stránka vhodným kandidátom na swapovanie. Keď je stránka v pamäti alokovaná, jej počítadlo je nastavené na hodnotu 3. Vždy, keď je zaznamenaný prístup na stránku, jej počítadlo je znova zvýšené o hodnotu 3, až do maximálnej hodnoty 20. Pri každom spustení Kernel Swap Daemon znižuje hodnotu počítadla stránky o 1. Tieto nastavenia môžu byť zmenené v konfigurácii systému.