1. 靜態配置 :

2. 動態配置 :

3. 分頁 : 允許同一支程式，為了載入不連續空間的主記憶體，將程式切成相同大小的分頁Page，對應實體主記憶體相同大小的頁框Frame

   • Page size = Frame size
   • 邏輯位置bits = Page數量bits + Page Size(offset)；
   • 實體位置bits = frame數量bits + frame Size；frame數量 = 實體記憶體大小/frame size
   • Page Table size = Pages + 紀錄每一個Page的entry

4. 分段

• 在虛擬記憶體中，最適合何種更新策略(update policy)？分批寫回(Write Back)

• 主記憶體 : 實體(physical memory)記憶體，
• 快取記憶體 : 轉譯旁觀(Translation Look-aside Buffer, TLB)緩衝區，快取時間，快取存取時間

• 概念: 快取記憶體(SRAM)會先讀取，當快取記憶體讀不到(1 - Cache Hit%)才會去讀主記憶體(DRAM)
• 記憶體平均存取時間公式

= Cache hit% * AvgCacheAccessTime + (1-Cache hit%) * [Avg快取存取時間 + Avg主記憶體存取時間]

= AvgCacheAccessTime + (1-h) * AvgMainMemAccTime

記憶體"平均存取"時間-1

地方4等

快取記憶體平均存取時間-反推(題目直接敘述存取時間，表達有問題)

存取快取記憶體的時間[國營]

存取快取記憶體[直接套公式題]

• TLB記憶體有效存取時間 =

Cache 命中機率 × (Cache 存取時間 + 映射到主記憶體存取時間)＋Cache 沒命中機率 ×( Cache 存取時間＋2 * 主記憶體存取時間(主記憶體抓再取回) )

經濟部聯招

地方4等

• 分頁替換(page replacement)：Page fault 發生時，當 memory 已滿，選擇記憶體中的一頁來取代。
• 分頁錯失(page faults)：欲存取的Page尚未載入記憶體內

1. FIFO :
   • 畢雷地現象: 當被配置的欄數增加之後，分頁錯誤的比率可能會增加，譬如四個欄的分頁錯誤比三個欄的分頁錯誤大
   • 輾轉現象（Thrashing） : 當各行程的總需求欄位空間(total demand frames)超過實體記憶體的欄位空間時，便會發生輾轉現象，指行程分頁替換的頻率相當高，於是系統的時間相耗費在輸入輸出(I/O)的動作，CPU的使用率低落，作業系統會認為需要增加多工的程度，而又將更多行程加入系統中，每個行程所分配到的實體記憶體又更少，因而惡性循環。

• 輾轉現象解決方法 當輾轉現象（Thrashing）發生時，解決的方法

  先進先出分頁替換演算法（first-in, first-out page replacement algorithm）

2. OPT 最佳分頁置換演算法（optimal page replacement algorithm）

3. LRU : 最久沒被使用（least-recently-used, LRU）分頁置換演算法

   • 最少使用分頁置換（least recently used page replacement）
   • 罕用頁置換法（least recently used，LRU）

置換現象

畢雷地現象

分頁替換演算法

頁置換（page replacement）的敘述

• VM記憶體有效存取時間

= P命中率 * (存取Page時間 + 主記憶體存取時間) + (1-P) * (主記憶體存取時間)

1. 邏輯位置 : 分成兩部分

   1. Ｐ分頁數/分頁表項目數Pages : 一個程式總共被分成幾頁
   2. ｄ分頁大小Page(Offset) : 一個程式進行分頁，每一頁大小

2. 實體位址 : 分頁被載入主記憶體的頁框內

   1. Ｆ頁框/分頁框項目數Page Frames :
   2. ｄ分頁大小Page(Offset) : 一個程式進行分頁，每一頁大小

1. 問 - 分頁表大小Page table Size = Pages * 記下每一個紀錄需要多少
2. 邏輯位址Bits數 = 分頁大小Page_Size bits + 分頁數Pages bits
3. 實體位址Bits數 = 分頁大小Page_Size bits + 頁框數Page frame bits

分頁數 + Page Frame分頁大小(offset) - 詳

 假設某一邏輯位址空間（logical address space）只有 8 個分頁（pages），每個分頁大小（page size）是 1024 位元組（bytes）。對應的實際記憶體（physical memory）上有 32 個頁框（page frames）。請問邏輯位址 （logical address）至少共需幾個位元（bits）來表示？

解: 8 = 2^3 => 需要3個bits, 1024 bytes = 2^10 => 需要10個bits 邏輯位址 = 分頁大小bits + 分頁數(offset, page frame) => 3 + 10 = 13

某作業系統之實體記憶體有256 K bytes，而其虛擬位址（virtual address）有20 bit，其中13 bit要設為page frame裡的Offset，假設每一地址的資料為1 byte，則實體記憶體可以放進多少page？[中華電信]

解: Page frame = 13，每一個Pages大小2^13 ，需要1Byte來記錄位址 => 2^13 * 1 = 2^13 256 KBytes / 2^13 = 2^(18-13) = 2^5 = 32 個Page

分頁大小

一個系統是用反分頁表，一個系統是用單一層次分頁表!!
32 bits - offset 12 bits = 20 bits
故全部page table size = page entry(用來記錄一個位置需要4Byte題目給的)2^20 = 4M bytes
single level 因為3個process獨立 故4M3 = 12M

若使用 inverted page table 256M/4K = 2^16 K bytes : 可放那麼多的分頁
inverted page table entry 數 = memory frame 數
每個分頁項目需要 4 byte紀錄 故table size = 2^16分頁數 * 4需要記錄數 = 256 KB

• 列為主

  1. 107地特

  2. 105普考

• 行為主

  1. 108初考 - 不給列和行的範圍須解二元式

  2. 94高考 - 不給列和行的範圍須解二元式