請求式頁面調度系統英文解釋翻譯、請求式頁面調度系統的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 demand paging system
分詞翻譯:
請求的英語翻譯:
ask for; beg; claim; desire; petition; pray for; request; solicit
【計】 C; request
【經】 application; demand; petition; request; solicit
式的英語翻譯:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
頁面的英語翻譯:
【計】 page frame; page layout
調度系統的英語翻譯:
【計】 dispatching system
專業解析
請求式頁面調度系統(Demand Paging System)是一種計算機操作系統中的虛拟内存管理技術。其核心思想是:僅當程式實際需要訪問某個頁面(Page)時,才将其從輔助存儲器(如硬盤)加載到物理内存(RAM)中,而非在程式啟動時就一次性加載所有頁面。
漢英術語對照與核心概念解析:
-
請求式 (Demand / On-Demand):
- 英: Demand / On-Demand。指操作系統的行為是“按需”進行的。
- 意: 系統不會預先加載所有可能需要的頁面,而是等待程式執行過程中明确發出訪問某個不在内存中的頁面的“請求”時,才觸發加載動作。這類似于“按需點菜”,而非“提前上齊所有菜”。
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頁面 (Page):
- 英: Page。指虛拟内存管理中的基本單位。
- 意: 程式地址空間和物理内存都被劃分為固定大小的塊,稱為頁面(虛拟地址空間)和頁幀(物理内存)。程式訪問的地址會被内存管理單元(MMU)自動翻譯(映射)到物理地址。
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調度 (Paging / Replacement):
- 英: Paging (指整個分頁機制) / Page Replacement (特指頁面替換)。
- 意: “調度”在此語境下主要指頁面置換。當需要将一個新頁面加載到已滿的物理内存中時,操作系統必須選擇一個當前在内存中的頁面将其移除(“換出”),為新頁面騰出空間(“換入”)。這個過程就是頁面調度或頁面置換。
-
系統 (System):
- 英: System。
- 意: 指由操作系統内核的内存管理模塊、硬件支持(如MMU、頁表、TLB)以及相關算法(頁面置換算法)共同構成的完整機制。
工作原理簡述:
- 程式啟動: 操作系統僅為程式加載必要的少量頁面(如代碼入口頁)到内存,大部分頁面(如未執行的代碼、未訪問的數據)仍駐留在磁盤上。
- 地址訪問: 當CPU執行指令或訪問數據時,會給出一個虛拟地址。
- 地址轉換 (MMU): 内存管理單元(MMU)使用頁表查找該虛拟地址對應的物理頁幀。
- 缺頁中斷 (Page Fault):
- 如果所需頁面在物理内存中(頁表項有效),訪問正常進行。
- 如果所需頁面不在物理内存中(頁表項标記為無效或缺頁),MMU觸發一個缺頁中斷。
- 中斷處理: 操作系統接管:
- 定位所需頁面在磁盤上的位置。
- 如果物理内存已滿,選擇一個犧牲頁(Victim Page)使用頁面置換算法(如LRU、FIFO、OPT等)将其移除。
- 如果犧牲頁被修改過(髒頁),需先将其内容寫回磁盤。
- 将所需頁面從磁盤讀入物理内存的空閑頁幀(或犧牲頁騰出的頁幀)。
- 更新頁表,标記該頁為有效,并建立新的虛拟地址到物理地址的映射。
- 可能更新TLB(快表)。
- 恢複執行: 操作系統返回到被中斷的指令重新執行。此時所需頁面已在内存中,訪問成功。
優點:
- 更高的内存利用率: 允許運行比物理内存更大的程式。
- 更高的多道程式度: 内存中可駐留更多進程。
- 更快的程式啟動: 無需等待所有頁面加載完畢。
缺點:
- 缺頁中斷開銷: 處理缺頁中斷需要時間(磁盤I/O),可能導緻程式執行性能下降(抖動)。
- 置換算法複雜性: 選擇哪個頁面被換出是一個複雜問題,不合適的算法會顯著增加缺頁率。
權威參考來源:
- Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne. Operating System Concepts (10th Edition). John Wiley & Sons, 2018. 該書是操作系統領域的經典教材,其第9章“Virtual Memory”詳細闡述了請求式分頁的原理、機制和算法。
- 相關鍊接: (鑒于搜索結果限制,無法提供直接線上鍊接,但可通過圖書館或線上書店獲取該書)
- Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos. Modern Operating Systems (4th Edition). Pearson, 2014. 該書同樣為權威教材,第3章“Memory Management”深入讨論了虛拟内存和請求分頁技術。
- University Lecture Notes: 許多頂尖大學(如MIT, Stanford, Berkeley)的計算機科學系在其操作系統課程網站上提供了關于虛拟内存和請求分頁的講義。例如:
- MIT OpenCourseWare - 6.828 Operating System Engineering: (需搜索具體課程資料)
- UC Berkeley CS 162 - Operating Systems and System Programming: (需搜索具體課程資料) (注意:公開課資料鍊接可能隨時間變化,需查找最新有效鍊接)
請求式頁面調度系統是現代操作系統實現虛拟内存的核心技術。它通過“按需加載”頁面和必要時“置換頁面”的策略,有效地擴展了程式可用的内存空間,允許多個大型程式并發運行,是計算機資源管理的關鍵機制之一。其核心在于對“缺頁中斷”的處理和高效的“頁面置換算法”。
網絡擴展解釋
請求式頁面調度系統(Demand Paging System)是操作系統中管理虛拟内存的核心技術之一,其核心思想是按需加載頁面,而非一次性将整個進程載入内存。以下是詳細解釋:
1.基本概念
- 定義:系統僅在進程實際需要訪問某個頁面時,才将該頁面從磁盤(次級存儲)調入物理内存。
- 英文對應:Demand Paging System,也稱為“按需分頁系統”。
2.核心機制
- Lazy Swapper(延遲交換器):與傳統交換(Swapping)不同,它僅針對單個頁面操作,而非整個進程。
- 觸發條件:當進程訪問的頁面不在内存中時,會觸發缺頁中斷(Page Fault),系統隨即從磁盤加載缺失的頁面到内存。
3.與傳統交換的區别
特性 |
請求式頁面調度 |
傳統交換 |
操作粒度 |
單個頁面 |
整個進程 |
内存占用 |
動态分配,按需加載 |
需預留連續内存空間 |
效率 |
減少冗餘數據加載 |
啟動時需完整加載進程 |
4.優點
- 節省内存:僅加載當前需要的頁面,提升内存利用率。
- 支持更大程式:允許進程的虛拟地址空間遠大于物理内存。
- 快速響應:進程啟動時無需等待全部頁面加載,減少延遲。
5.相關技術
請求式頁面調度通常與虛拟内存系統結合使用,通過頁面置換算法(如LRU、FIFO)管理内存中的頁面,确保高頻訪問頁面常駐内存。
如需進一步了解具體實現或置換算法,可參考操作系統相關教材或權威技術文檔。
分類
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