Algoritmi di Sostituzione Pagine: Funzionamento e Gestione della Memoria

Algoritmi di Sostituzione Pagine

• Random: È il metodo meno efficiente, ma risulta facile da implementare.
• FIFO (First-In, First-Out): Sostituisce la pagina che risiede da più tempo nella memoria reale. È semplice da implementare poiché richiede solo una lista delle pagine.
• LRU (Least Recently Used): Sostituisce la pagina utilizzata meno recentemente, basandosi sull'idea che il passato sia un buon indicatore del futuro.
• NUR (Not Used Recently): La vittima viene scelta ciclicamente tra le pagine che non sono state referenziate o modificate di recente.
• LFU (Least Frequently Used): Sostituisce la pagina con il minor numero di riferimenti; richiede un contatore per ogni pagina.
• Clock (Orologio): Una variante che offre a ogni pagina una seconda possibilità. L'algoritmo organizza le pagine in una lista circolare e utilizza un puntatore che ruota in senso orario.
• Clock con due mani: L'obiettivo è privilegiare le pagine referenziate frequentemente mentre sono in memoria.

Località del Processo

Il fenomeno della località si verifica quando un processo utilizza solo un numero limitato di pagine per un determinato periodo della sua esecuzione.

Thrashing

Il thrashing si verifica quando un sistema di paginazione spende più tempo a gestire gli errori di pagina che a eseguire i processi. Ciò causa un calo significativo delle prestazioni del sistema.

Il thrashing è direttamente correlato al grado di multiprogrammazione; riducendo tale livello, è possibile mitigare il problema.

Working Set (Insieme di Lavoro)

Il Working Set è l'insieme di pagine richieste da un processo in un determinato intervallo di tempo. Rappresenta la quantità minima di pagine che devono risiedere nella memoria reale per garantire un livello di efficienza accettabile.

Il modello permette l'esecuzione di un processo solo se il suo Working Set è interamente presente in memoria.

Definizione di WS

Si definisce WS (Working Set) come l'insieme di pagine virtuali del processo P a cui è stato fatto riferimento negli ultimi secondi del tempo virtuale di P. La strategia WS viene calcolata per ogni processo in base all'utilizzo della CPU.

Dimensioni del WS

Le dimensioni del WS di un processo dipendono da:

• La località degli accessi alla memoria del processo.
• Il tempo tra i caricamenti del WS.
• Le dimensioni della pagina.