缺頁中斷英文解釋翻譯、缺頁中斷的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 missing page interruption
分詞翻譯:
缺的英語翻譯:
be short of; imperfect; lack; minus
【醫】 a-
頁的英語翻譯:
leaf; page
【計】 P; page
【醫】 blade
中斷的英語翻譯:
interrupt; sever; suspend; break; discontinue; intermit; take off
【計】 breakout; I; INT; interrupt
【醫】 break
【經】 knock off
專業解析
缺頁中斷(Page Fault)是計算機操作系統内存管理機制中的重要概念,指當程式試圖訪問的虛拟内存頁面未加載到物理内存時,由硬件觸發的系統中斷。該機制通過虛拟内存與物理内存的動态映射,實現内存資源的高效調度。
核心特征與處理流程
- 觸發條件:CPU執行指令時,若頁表項中的"存在位"标記為無效(即目标頁面不在物理内存中),則觸發缺頁中斷。
- 中斷響應:操作系統暫停當前進程,通過頁面置換算法(如LRU或FIFO)選擇犧牲頁,若該頁被修改還需寫回磁盤。
- 頁面加載:從磁盤交換區或文件系統讀取目标頁面到物理内存,更新頁表後恢複進程執行。
技術分類
- 主要缺頁(Major Fault):需從磁盤加載數據的硬中斷,耗時較高
- 次要缺頁(Minor Fault):頁面已在内存緩存中,僅需更新映射的軟中斷
行業參考來源
- 《Operating System Concepts》(第9版)第10章詳細論述了缺頁中斷的處理流程(作者:Silberschatz, Galvin, Gagne)
- MIT課程6.828《Operating System Engineering》實驗文檔對硬件交互機制進行原理分析
- IBM開發者文檔《Virtual Memory in Linux》提供實際系統調優案例
網絡擴展解釋
缺頁中斷是操作系統中的一種重要機制,用于處理程式訪問虛拟内存時頁面未加載到物理内存的情況。以下是綜合多個權威來源的解釋:
1.基本定義
缺頁中斷(Page Fault)是指當進程試圖訪問已映射在虛拟地址空間中的頁面,但該頁面未被加載到物理内存時,由CPU内存管理單元(MMU)觸發的中斷。此時操作系統需要将缺失的頁面從外存(如磁盤)調入内存,确保程式繼續執行。
2.發生原因
- 頁面未加載:訪問的頁面尚未分配物理内存(例如首次訪問或頁面被換出)。
- 權限沖突:如試圖寫入隻讀頁面,或用戶态程式訪問内核頁面。
3.處理流程
缺頁中斷的具體處理步驟如下:
- 訪問頁表:CPU通過虛拟地址查詢頁表,發現頁面不在物理内存(存在位為0)。
- 觸發中斷:暫停當前指令,進入内核态執行缺頁異常處理程式。
- 調入頁面:
- 若頁面在外存(如Swap分區或内存映射文件),從外存加載到空閑物理頁。
- 若物理内存已滿,按頁面置換算法(如LRU)淘汰舊頁面。
- 更新頁表:修改頁表項,将虛拟頁映射到新加載的物理頁,并設置存在位為1。
- 恢複執行:返回用戶态,重新執行觸發缺頁的指令。
4.相關指标
- 缺頁率:計算公式為 $F/S$,其中 $F$ 是缺頁中斷次數,$S$ 是總訪問次數。
- 中斷次數:等于進程分配的物理塊數加上頁面置換次數。
- 通過命令
ps -o majflt,minflt
可查看進程的主缺頁(需I/O)和次缺頁(無需I/O)次數。
5.注意事項
- 性能影響:頻繁缺頁會導緻系統抖動(Thrashing),顯著降低性能。
- 與普通中斷區别:缺頁中斷屬于異常(Exception),而非硬件中斷,由程式執行流直接觸發。
公式示例(缺頁率):
$$
text{缺頁率} = frac{text{缺頁中斷次數}}{text{總頁面訪問次數}} = frac{F}{S}
$$
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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