База данных PFN. Страничные демоны

В процессе функционирования операционной системы в физической памяти располагаются рабочие наборы процессов, системный рабочий набор, свободные фрагменты и многое другое. Для учета состояния физической памяти поддерживается база данных PFN (page frame number). Это таблица записей фиксированной длины. Количество записей в ней совпадает с количеством страничных кадров.

Известно, что подсистема виртуальной памяти работает производительно при наличии резерва свободных страничных кадров. Тогда в случае страничной ошибки требуется только одна дисковая операция (чтение), и свободная страница может быть найдена немедленно. Алгоритмы, обеспечивающие поддержку системы в оптимальном состоянии, реализованы в составе фоновых процессов (их часто называют демонами или сервисами), которые периодически "просыпаются" и инспектируют состояние памяти. Их задача - обеспечивать достаточное количество свободных страниц, поддерживая систему в состоянии наилучшей производительности.

Формально, каждая страница физической памяти должна находиться в составе рабочего набора или входить в один из поддерживаемых базой связных списков страниц. Перемещение страниц между списками и рабочими наборами осуществляется системными потоками-демонами, входящими в состав менеджера памяти (см. [6]). Параметры настройки демонов хранятся в разделе HKLMSYSTEMCurrentControlSetControlSession ManagerMemory Managementреестра

Чаще всего для обслуживания ошибки страницы в соответствии с требованиями защиты уровня C2 (см. часть V) требуется обнуленная страница, которая извлекается из соответствующего списка. Список обнуленных страниц пополняется потоком обнуления страниц (zero page thread) в фоновом режиме за счет списка свободных страниц. Иногда, например, для отображения файла, обнуленные страницы не нужны, и можно обойтись свободными страницами. Если у рабочего набора процесса отбирается страница, она попадает в список модифицированных страниц или в список свободных страниц. Подсистема записи модифицированных страниц (modified page writer) записывает их содержание на диск, когда количество таких страниц превышает установленный лимит. Страницы проецируемого файла можно сбросить на диск явным образом (при помощи функции FlushViewOfFile). После записи модифицированная страница попадает в список свободных страниц.

Общее руководство и реализацию общих правил управления памятью осуществляет диспетчер рабочих наборов (working set manager), который вызывается системным потоком ядра - диспетчером настройки баланса - раз в секунду или при уменьшении объема свободной памяти ниже порогового значения.

Дата добавления: 2014-01-14