请求式页面调度系统英文解释翻译、请求式页面调度系统的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 demand paging system
分词翻译:
请求的英语翻译:
ask for; beg; claim; desire; petition; pray for; request; solicit
【计】 C; request
【经】 application; demand; petition; request; solicit
式的英语翻译:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
页面的英语翻译:
【计】 page frame; page layout
调度系统的英语翻译:
【计】 dispatching system
专业解析
请求式页面调度系统(Demand Paging System)是一种计算机操作系统中的虚拟内存管理技术。其核心思想是:仅当程序实际需要访问某个页面(Page)时,才将其从辅助存储器(如硬盘)加载到物理内存(RAM)中,而非在程序启动时就一次性加载所有页面。
汉英术语对照与核心概念解析:
-
请求式 (Demand / On-Demand):
- 英: Demand / On-Demand。指操作系统的行为是“按需”进行的。
- 意: 系统不会预先加载所有可能需要的页面,而是等待程序执行过程中明确发出访问某个不在内存中的页面的“请求”时,才触发加载动作。这类似于“按需点菜”,而非“提前上齐所有菜”。
-
页面 (Page):
- 英: Page。指虚拟内存管理中的基本单位。
- 意: 程序地址空间和物理内存都被划分为固定大小的块,称为页面(虚拟地址空间)和页帧(物理内存)。程序访问的地址会被内存管理单元(MMU)自动翻译(映射)到物理地址。
-
调度 (Paging / Replacement):
- 英: Paging (指整个分页机制) / Page Replacement (特指页面替换)。
- 意: “调度”在此语境下主要指页面置换。当需要将一个新页面加载到已满的物理内存中时,操作系统必须选择一个当前在内存中的页面将其移除(“换出”),为新页面腾出空间(“换入”)。这个过程就是页面调度或页面置换。
-
系统 (System):
- 英: System。
- 意: 指由操作系统内核的内存管理模块、硬件支持(如MMU、页表、TLB)以及相关算法(页面置换算法)共同构成的完整机制。
工作原理简述:
- 程序启动: 操作系统仅为程序加载必要的少量页面(如代码入口页)到内存,大部分页面(如未执行的代码、未访问的数据)仍驻留在磁盘上。
- 地址访问: 当CPU执行指令或访问数据时,会给出一个虚拟地址。
- 地址转换 (MMU): 内存管理单元(MMU)使用页表查找该虚拟地址对应的物理页帧。
- 缺页中断 (Page Fault):
- 如果所需页面在物理内存中(页表项有效),访问正常进行。
- 如果所需页面不在物理内存中(页表项标记为无效或缺页),MMU触发一个缺页中断。
- 中断处理: 操作系统接管:
- 定位所需页面在磁盘上的位置。
- 如果物理内存已满,选择一个牺牲页(Victim Page)使用页面置换算法(如LRU、FIFO、OPT等)将其移除。
- 如果牺牲页被修改过(脏页),需先将其内容写回磁盘。
- 将所需页面从磁盘读入物理内存的空闲页帧(或牺牲页腾出的页帧)。
- 更新页表,标记该页为有效,并建立新的虚拟地址到物理地址的映射。
- 可能更新TLB(快表)。
- 恢复执行: 操作系统返回到被中断的指令重新执行。此时所需页面已在内存中,访问成功。
优点:
- 更高的内存利用率: 允许运行比物理内存更大的程序。
- 更高的多道程序度: 内存中可驻留更多进程。
- 更快的程序启动: 无需等待所有页面加载完毕。
缺点:
- 缺页中断开销: 处理缺页中断需要时间(磁盘I/O),可能导致程序执行性能下降(抖动)。
- 置换算法复杂性: 选择哪个页面被换出是一个复杂问题,不合适的算法会显著增加缺页率。
权威参考来源:
- Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne. Operating System Concepts (10th Edition). John Wiley & Sons, 2018. 该书是操作系统领域的经典教材,其第9章“Virtual Memory”详细阐述了请求式分页的原理、机制和算法。
- 相关链接: (鉴于搜索结果限制,无法提供直接在线链接,但可通过图书馆或在线书店获取该书)
- Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos. Modern Operating Systems (4th Edition). Pearson, 2014. 该书同样为权威教材,第3章“Memory Management”深入讨论了虚拟内存和请求分页技术。
- University Lecture Notes: 许多顶尖大学(如MIT, Stanford, Berkeley)的计算机科学系在其操作系统课程网站上提供了关于虚拟内存和请求分页的讲义。例如:
- MIT OpenCourseWare - 6.828 Operating System Engineering: (需搜索具体课程资料)
- UC Berkeley CS 162 - Operating Systems and System Programming: (需搜索具体课程资料) (注意:公开课资料链接可能随时间变化,需查找最新有效链接)
请求式页面调度系统是现代操作系统实现虚拟内存的核心技术。它通过“按需加载”页面和必要时“置换页面”的策略,有效地扩展了程序可用的内存空间,允许多个大型程序并发运行,是计算机资源管理的关键机制之一。其核心在于对“缺页中断”的处理和高效的“页面置换算法”。
网络扩展解释
请求式页面调度系统(Demand Paging System)是操作系统中管理虚拟内存的核心技术之一,其核心思想是按需加载页面,而非一次性将整个进程载入内存。以下是详细解释:
1.基本概念
- 定义:系统仅在进程实际需要访问某个页面时,才将该页面从磁盘(次级存储)调入物理内存。
- 英文对应:Demand Paging System,也称为“按需分页系统”。
2.核心机制
- Lazy Swapper(延迟交换器):与传统交换(Swapping)不同,它仅针对单个页面操作,而非整个进程。
- 触发条件:当进程访问的页面不在内存中时,会触发缺页中断(Page Fault),系统随即从磁盘加载缺失的页面到内存。
3.与传统交换的区别
特性 |
请求式页面调度 |
传统交换 |
操作粒度 |
单个页面 |
整个进程 |
内存占用 |
动态分配,按需加载 |
需预留连续内存空间 |
效率 |
减少冗余数据加载 |
启动时需完整加载进程 |
4.优点
- 节省内存:仅加载当前需要的页面,提升内存利用率。
- 支持更大程序:允许进程的虚拟地址空间远大于物理内存。
- 快速响应:进程启动时无需等待全部页面加载,减少延迟。
5.相关技术
请求式页面调度通常与虚拟内存系统结合使用,通过页面置换算法(如LRU、FIFO)管理内存中的页面,确保高频访问页面常驻内存。
如需进一步了解具体实现或置换算法,可参考操作系统相关教材或权威技术文档。
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