Seitenersetzungsverfahren

Tritt bei der Adressumrechnung in der MMU ein Page fault auf, so muss das Betriebssystem dafür sorgen, dass die benötigte virtuelle Seite aus dem Hintergrundspeicher in einen freien Seitenrahmen des physikalischen Speichers eingelagert wird.

Steht derzeit aber kein freier Seitenrahmen zur Verfügung, so ist es die Aufgabe des implementierten Seitenersetzungsverfahrens zu entscheiden, welche momentan eingelagerte virtuelle Seite in den Hintergrundspeicher verschoben wird. Dadurch wird dann (mindestens) ein freier Seitenrahmen geschaffen, die benötigte virtuelle Seite kann eingelagert werden, und die MMU kann die zuvor gescheiterte Adressumrechnung erneut durchführen.

Was bei der Seitenersetzung passiert

Eine einfache Beschreibung des Ablaufs einer Seitenersetzung ist wie folgt:

1. Die MMU stellt fest, dass die benötigte virtuelle Seite B nicht in einem Seitenrahmen eingelagert ist und löst deshalb einen Page fault aus.
2. Es wird festgestellt, dass kein freier Seitenrahmen mehr verfügbar ist, das Seitenersetzungsverfahren wird deshalb gestartet.
3. Die zu ersetzende Seite E wird bestimmt, sie ist derzeit in Seitenrahmen X eingelagert.
4. Die benötigte Seite B wird in den Seitenrahmen X geschrieben, das Ersetzungsverfahren ist damit abgeschlossen.

Wichtig

Diese Vorgehensweise ist korrekt, so lange die Inhalte der zu ersetzenden Seite E nicht modifiziert wurden!

to do

Im Laufe der Entwicklungsgeschichte von Betriebssystemen wurden eine ganze Reihe von Seitenersetzungsverfahren vorgeschlagen:

• Optimaler Algorithmus
• NRU
• FIFO
• Second Chance
• Clock Page
• LRU
• NFU

Siehe Mandl 2013 Kap. 7.2.3, 7.2.4

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