Bộ nhớ page và nonpage nghĩa là gì năm 2024

Cơ chế phần cứng hỗ trợ kỹ thuật phân trang theo yêu cầu là sự kết hợp của cơ chế hỗ trợ kỹ thuật phân trang và kỹ thuật swapping:

Bảng trang

: Cấu trúc bảng trang phải cho phép phản ánh tình trạng của một trang là đang nằm trong bộ nhớ ch�nh hay bộ nhớ phụ.

Bộ nhớ phụ

: Bộ nhớ phụ lưu trữ những trang không được nạp vào bộ nhớ chính. Bộ nhớ phụ thường được sử dụng là đĩa, và vùng không gian đĩa dùng để lưu trữ tạm các trang trong kỹ thuật swapping được gọi là không gian swapping.

H�nh 2.24 Bảng trang với một số trang tr�n bộ nhớ phụ

Lỗi trang

Truy xuất đến một trang được đ�nh dấu bất hợp lệ sẽ làm phát sinh một lỗi trang (page fault). Khi dò tìm trong bảng trang để lấy c�c th�ng tin cần thiết cho việc chuyển đổi địa chỉ, nếu nhận thấy trang đang được yêu cầu truy xuất là bất hợp lệ, cơ chế phần cứng sẽ phát sinh một ngắt để b�o cho hệ điều hành. Hệ điều hành sẽ xử lý lỗi trang như sau :

Kiểm tra truy xuất đến bộ nhớ là hợp lệ hay bất hợp lệ

Nếu truy xuất bất hợp lệ : kết thúc tiến trình

Ngược lại : đến bước 3

Tìm vị trí chứa trang muốn truy xuất trên đĩa.

Tìm một khung trang trống trong bộ nhớ chính :

Nếu tìm thấy : đến bước 5

Nếu không còn khung trang trống, chọn một khung trang � nạn nhân � và chuyển trang � nạn nhân � ra bộ nhớ phụ (lưu nội dung của trang đang chiếm giữ khung trang này lên đĩa), cập nhật bảng trang tương ứng rồi đến bước 5

Chuyển trang muốn truy xuất từ bộ nhớ phụ vào bộ nhớ chính : nạp trang cần truy xuất vào khung trang trống đã chọn (hay vừa mới làm trống ) ; cập nhật nội dung bảng trang, bảng khung trang tương ứng.

Tái kích hoạt tiến trình người sử dụng.

H�nh 2.26 C�c giai đoạn xử l� lỗi trang

II. Thay thế trang

Khi xảy ra một lỗi trang, cần phải mang trang vắng mặt vào bộ nhớ . Nếu không có một khung trang nào trống, hệ điều hành cần thực hiện công việc thay thế trang � chọn một trang đang nằm trong bộ nhớ mà không được sử dụng tại thời điểm hiện tại và chuyển nó ra không gian swapping trên đĩa để giải ph�ng một khung trang dành chỗ nạp trang cần truy xuất vào bộ nhớ.

Như vậy nếu không có khung trang trống, thì mỗi khi xảy ra lỗi trang cần phải thực hiện hai thao tác chuyển trang : chuyển một trang ra bộ nhớ phụ và nạp một trang khác vào bộ nhớ chính. Có thể giảm bớt số lần chuyển trang bằng cách sử dụng thêm một bit cập nhật (dirty bit). Bit này được gắn với mỗi trang để phản �nh tình trạng trang có bị cập nhật hay không : giá trị của bit được cơ chế phần cứng đặt là 1 mỗi lần có một từ được ghi vào trang, để ghi nhận nội dung trang c� bị sửa đổi. Khi cần thay thế một trang, nếu bit cập nhật c� gi� trị là 1 thì trang cần được lưu lại trên đĩa, ngược lại, nếu bit cập nhật là 0, nghĩa là trang không bị thay đổi, thì không cần lưu trữ trang trở lại đĩa.

số hiệu trang

bit valid-invalid

dirty bit

Hình 4.27

Cấu trúc một phần tử trong bảng trang

Sự thay thế trang là cần thiết cho kỹ thuật phân trang theo yêu cầu. Nhờ cơ chế này, hệ thống có thể hoàn toàn tách rời bộ nhớ ảo và bộ nhớ vật lý, cung cấp cho lập trình viên một bộ nhớ ảo rất lớn trên một bộ nhớ vật lý có thể bé hơn rất nhiều lần.

II.1. Sự thi hành phân trang theo yêu cầu

Việc áp dụng kỹ thuật phân trang theo yêu cầu có thể ảnh hưởng mạnh đến tình hình hoạt động của hệ thống.

Gỉa sử p là xác suất xảy ra một lỗi trang (0£ p £1):

p = 0 : không có lỗi trang nào p = 1 : mỗi truy xuất sẽ phát sinh một lỗi trang

Thời gian thật sự cần để thực hiện một truy xuất bộ nhớ (TEA) là:

TEA = (1-p)ma + p (tdp) [+ swap out ] + swap in + tái kích hoạt

Trong công thức này, ma là thời gian truy xuất bộ nhớ, tdp thời gian xử lý lỗi trang.

Có thể thấy rằng, để duy trì ở một mức độ chấp nhận được sự chậm trễ trong hoạt động của hệ thống do ph�n trang, cần phải duy trì tỷ lệ phát sinh lỗi trang thấp.

Hơn nữa, để cài đặt kỹ thuật ph�n trang theo yêu cầu, cần phải giải quyết hai vấn đề ch�nh yếu : x�y dựng một thuật toán cấp phát khung trang, và thuật toán thay thế trang.

II.2. Các thuật toán thay thế trang

Vấn đề ch�nh khi thay thế trang là chọn lựa một trang � nạn nhân � để chuyển ra bộ nhớ phụ. C� nhiều thuật to�n thay thế trang kh�c nhau, nhưng tất cả cùng chung một mục tiêu : chọn trang � nạn nhân � là trang mà sau khi thay thế sẽ gây ra ít lỗi trang nhất.

Có thể đ�nh gi� hiệu qủa của một thuật to�n bằng c�ch xử l� trên một chuỗi các địa chỉ cần truy xuất và tính toán số lượng lỗi trang phát sinh.

Ví dụ

: Giả sữ theo vết xử lý của một tiến trình và nhận thấy tiến trình thực hiện truy xuất các địa chỉ theo thứ tự sau :

0100, 0432, 0101, 0162, 0102, 0103, 0104, 0101, 0611, 0102, 0103,0104, 0101, 0610, 0102, 0103, 0104, 0101, 0609, 0102, 0105

Nếu có kích thước của một trang là 100 bytes, có thể viết lại chuỗi truy xuất trên giản lược hơn như sau :

1, 4, 1, 6, 1, 6, 1, 6, 1

Để x�c định số c�c lỗi trang xảy ra khi sử dụng một thuật to�n thay thế trang n

ào đ� trên một chuỗi truy xuất cụ thể, còn cần phải biết số lượng khung trang sử dụng trong hệ thống.

Để minh hoạ c�c thuật to�n thay thế trang sẽ tr

ình bày, chuỗi truy xuất được sử dụng là :

7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0, 1, 7, 0, 1

II.2.1. Thuật toán FIFO

Tiếp cận

: Ghi nhận thời điểm một trang được mang vào bộ nhớ chính. Khi cần thay thế trang, trang ở trong bộ nhớ lâu nhất sẽ được chọn

Ví dụ

: sử dụng 3 khung trang , ban đầu cả 3 đều trống :

7

0

1

2

0

3

0

4

2

3

0

3

2

1

2

0

1

7

0

1

7

7

7

2

2

2

2

4

4

4

0

0

0

0

0

0

0

7

7

7

0

0

0

0

3

3

3

2

2

2

2

2

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

3

3

3

3

3

2

2

2

2

2

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Ghi chú : * : có lỗi trang

Thảo luận:

Để �p dụng thuật to�n FIFO, thực tế kh�ng nhất thiết phải ghi nhận thời điểm mỗi trang đ

ược nạp vào bộ nhớ, mà chỉ cần tổ chức quản lý các trang trong bộ nhớ trong một danh sách FIFO, khi đ� trang đầu danh s�ch sẽ được chọn để thay thế.

Thuật toán they thế trang FIFO dễ hiểu, dễ cài đặt. Tuy nhiên khi thực hiện không phải lúc nào cũng có kết qủa tốt : trang được chọn để thay thế c� thể là trang chức nhiều dữ liệu cần thiết, thường xuyên được sử dụng nên được nạp sớm, do vậy khi bị chuyển ra bộ nhớ phụ sẽ nhanh chóng gây ra lỗi trang.

Số lượng lỗi trang xảy ra sẽ tăng lên khi số lượng khung trang sử dụng tăng. Hiện tượng này gọi là nghịch lý Belady.

Ví dụ

: 1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5

Sử dụng 3 khung trang , sẽ có 9 lỗi trang phát sinh

1

2

3

4

1

2

5

1

2

3

4

5

1

1

1

4

4

4

5

5

5

5

5

5

2

2

2

1

1

1

1

1

3

3

3

3

3

3

2

2

2

2

2

4

4

*

*

*

*

*

*

*

*

*

>> Sử dụng 4 khung trang , sẽ có 10 lỗi trang phát sinh

1

2

3

4

1

2

5

1

2

3

4

5

1

1

1

1

1

1

5

5

5

5

4

4

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

5

3

3

3

3

3

3

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

3

3

3

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

II.2.2. Thuật toán tối ưu

Tiếp cận

: Thay thế trang sẽ lâu được sử dụng nhất trong tương lai.

Ví dụ

: sử dụng 3 khung trang, khởi đầu đều trống:

7

0

1

2

0

3

0

4

2

3

0

3

2

1

2

0

1

7

0

1

7

7

7

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

7

7

7

0

0

0

0

0

0

4

4

4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

3

3

3

3

3

3

3

3

1

1

1

1

1

1

1

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Thảo luận

:

Thuật toán này bảo đảm số lượng lỗi trang phát sinh là thấp nhất , nó cũng không gánh chịu nghịch lý Belady, tuy nhiên, đ�y là một thuật toán không khả thi trong thực tế, vì không thể biết trước chuỗi truy xuất của tiến trình!

II.2.3. Thuật toán � Lâu nhất chưa sử dụng � ( Least-recently-used LRU)

Tiếp cận

: Với mỗi trang, ghi nhận thời điểm cuối cùng trang được truy cập, trang được chọn để thay thế sẽ là trang lâu nhất chưa được truy xuất.

Ví dụ

: sử dụng 3 khung trang, khởi đầu đều trống:

7

0

1

2

0

3

0

4

2

3

0

3

2

1

2

0

1

7

0

1

7

7

7

2

2

2

2

4

4

4

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

3

3

3

3

3

3

0

0

0

0

0

1

1

1

3

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

7

7

7

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Thảo luận

:

Thuật toán FIFO sử dụng thời điểm nạp để chọn trang thay thế, thuật to�n tối ưu lại dùng thời điểm trang sẽ được sử dụng, vì thời điểm này không thể xác định trước nên thuật toán LRU phải dùng thời điểm cuối cùng trang được truy xuất � dùng quá khứ gần để dự đo�n tương lai.

Thuật toán này đòi hỏi phải được cơ chế phần cứng hỗ trợ để x�c định một thứ tự cho các trang theo thời điểm truy xuất cuối cùng. Có thể cài đặt theo một trong hai c�ch :

Sử dụng bộđếm:

thêm vào cấu trúc của mỗi phần tử trong bảng trang một trường ghi nhận thời điểm truy xuất mới nhất, và thêm vào cấu trúc của CPU một bộ đếm.

mỗi lần có sự truy xuất bộ nhớ, giá trị của counter tăng lên 1.

Mỗi lần thực hiện truy xuất đến một trang, gi� trị của counter được ghi nhận vào trường thời điểm truy xuất mới nhất của phần tử tương ứng với trang trong bảng trang.

thay thế trang có giá trị trường thời điểm truy xuất mới nhất là nhỏ nhất.

Sử dụng stack:

tổ chức một stack lưu trữ các số hiệu trang

mỗi khi thực hiện một truy xuất đến một trang, số hiệu của trang sẽ được xóa khỏi vị trí hiện hành trong stack và đưa lên đầu stack.

trang ở đỉnh stack là trang được truy xuất gần nhất, và trang ở đ�y stack là trang lâu nhất chưa được sử dụng.

II.2.4. Các thuật toán xấp xỉ LRU

Có ít hệ thống được cung cấp đủ c�c hỗ trợ phần cứng để cài đặt được thuật toán LRU thật sự. Tuy nhiên, nhiều hệ thống được trang bị thêm một bit tham khảo ( reference):

một bit reference, được khởi gán là 0, được gắn với một phần tử trong bảng trang.

bit reference của một trang được phần cứng đặt gi� trị 1 mỗi lần trang tương ứng được truy cập, và được phần cứng gán trở về 0 sau từng chu kỳ qui định trước.

Sau từng chu kỳ qui định trước, kiểm tra giá trị của các bit reference, có thể xác định được trang nào đã được truy xuất đến và trang nào không, sau khi đã kiểm tra xong, các bit reference được phần cứng gán trở về 0 .

với bit reference, có thể biết được trang nào đã được truy xuất, nhưng không biết được thứ tự truy xuất. Thông tin không đầy đủ này dẫn đến nhiều thuật to�n xấp xỉ LRU kh�c nhau.

số hiệu trang

bit valid-invalid

dirty bit

bit reference

Hình 4.28

Cấu trúc một phần tử trong bảng trang

1. Thuật toán với các bit reference phụ trợ

Tiếp cận

: Có thể thu thập thêm nhiều thông tin về thứ tự truy xuất hơn bằng cách lưu trữ các bit references sau từng khoảng thời gian

Fanpage và Facebook khác nhau như thế nào?

Để trả lời cho câu hỏi Page là gì, theo định nghĩa của Facebook, page hay còn gọi là fanpage chính là một trang đại điện cho doanh nghiệp, tổ chức hoặc bất kỳ người dùng facebook nào. Fanpage Facebook được tạo nên với mục đích kết nối và tạo ra một cộng đồng người dùng nhất định với nhiều đặc điểm chung.

Page trên Facebook là gì?

Page hay Fanpage Facebook là thuật ngữ phổ biến với người dùng mạng xã hội Facebook hiện nay nhất là với giới trẻ. Nó không chỉ đơn thuần là một kênh kết nối người dùng và chia sẻ các thông tin trong cộng đồng mà còn là một kênh kinh doanh online hiệu quả.

Trang Fanpage là như thế nào?

Fanpage là một trang được tạo ra từ tài khoản Facebook của cá nhân hoặc doanh nghiệp, mục đích là tập hợp một nhóm cộng đồng có chung sở thích cụ thể hoặc quảng bá thương hiệu, cá nhân. Một tài khoản Facebook có thể tạo ra một hay nhiều trang Fanpage với nhiều mục đích khác nhau.

Page doanh nghiệp là gì?

Một Page, còn được gọi là trang doanh nghiệp hoặc trang cơ quan, thường là một trang trực thuộc hoặc quản lý bởi một tổ chức, doanh nghiệp, hoặc cá nhân trên các nền tảng mạng xã hội như Facebook, Instagram, Twitter, LinkedIn, và nhiều nền tảng khác.