Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion
Syst` emes d’Exploitation
Cours 6/13 : Remplacement de pages
Nicolas Sabouret
Universit´ e Paris-Sud Licence 3 - semestre S5
Info32b Syst`emes d’Exploitation Nicolas Sabouret 1/28
Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion
Plan
1 Pr´ esentation du probl` eme
2 Algorithmes type FIFO
3 Algorithmes bas´ es sur l’utilisation
4 Conclusion
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Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion Probl`eme
Plan
1 Pr´ esentation du probl` eme Probl` eme
2 Algorithmes type FIFO
3 Algorithmes bas´ es sur l’utilisation
4 Conclusion
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Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion Probl`eme
Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : Exemple :
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Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion Probl`eme
Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : 0 Exemple : 03 2A 1F 04
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Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : 4 Exemple : 03 2A 1F 04
03 2A 1F 04
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Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : 4 Exemple : 03 2A 1F 04 2A
03 2A 1F 04
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Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : 4 Exemple : 03 2A 1F 04 2A
03 2A 1F 04
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Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : 4 Exemple : 03 2A 1F 04 2A 12
03 2A 1F 04
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Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : 5 Exemple : 03 2A 1F 04 2A 12
2A 1F 04
12
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Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : 5 Exemple : 03 2A 1F 04 2A 12 03
2A 1F 04
12
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Remplacement de pages M´ emoire virtuelle
Chaque processus dispose d’un nombre de cadres limit´ e
selon la politique d’allocation
Ü Lib´ erer un cadre lorsqu’on a besoin d’une nouvelle page Probl` eme (rappel)
Temps d’ex´ ecution proportionnel ` a la probabilit´ e de d´ efaut de page Ü R´ eduire le nombre de d´ efauts de page
D´ efauts : 6 Exemple : 03 2A 1F 04 2A 12 03
2A 1F 04
03
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Premi` ere ligne : liste des pages demand´ ees (dans l’ordre)
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Une ligne par cadre de page allou´ e au processus
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03
2A 1F
04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Une page par colonne
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Une page par colonne
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F
04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Une page par colonne
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Une page par colonne
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Marquer les d´ efauts au fur et ` a mesure
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Pas de d´ efaut → laisser en blanc
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
*
03
*
Total : 6 d´ efauts
Et on continue. . .
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Et on continue. . .
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Repr´ esentation visuelle Objectif
Figurer l’´ etat du cache dans le temps pour compter le nombre de d´ efauts
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03 2A
1F 04
* * * *
12
* 03
*
Total : 6 d´ efauts
Et on continue. . .
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Solution optimale
Politique de remplacement
Pour une instance donn´ ee, il existe une politique de remplacement optimale. . .
. . . si on connaˆıt ` a l’avance les pages qui seront demand´ ees !
03 2A 1F 04 2A 12 03
0 1 2 3
03
* 2A
* 1F
* 04
* 12
*
Total :5d´efauts
En pratique, on ne connaˆıt pas les pages !
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Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion Probl`eme
Solution
Algorithme de remplacement
D´ efinir une fonction qui, ´ etant donn´ e l’´ etat actuel (occupation des cadres par des pages), d´ ecide quel cadre doit ˆ etre lib´ er´ e.
Classes d’algorithmes
First In, First Out (FIFO)
Ü retirer les pages les plus anciennes
Bas´ es sur l’utilisation des pages (Least Used) Ü retirer les pages les moins utilis´ ees
´ Evaluation = nombre de d´ efauts de page Sur des instances (en TD, ` a l’examen) Sur des benchmarks
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Solution
Algorithme de remplacement
D´ efinir une fonction qui, ´ etant donn´ e l’´ etat actuel (occupation des cadres par des pages), d´ ecide quel cadre doit ˆ etre lib´ er´ e.
Classes d’algorithmes
First In, First Out (FIFO)
Ü retirer les pages les plus anciennes
Bas´ es sur l’utilisation des pages (Least Used) Ü retirer les pages les moins utilis´ ees
´ Evaluation = nombre de d´ efauts de page Sur des instances (en TD, ` a l’examen) Sur des benchmarks
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Solution
Algorithme de remplacement
D´ efinir une fonction qui, ´ etant donn´ e l’´ etat actuel (occupation des cadres par des pages), d´ ecide quel cadre doit ˆ etre lib´ er´ e.
Classes d’algorithmes
First In, First Out (FIFO)
Ü retirer les pages les plus anciennes
Bas´ es sur l’utilisation des pages (Least Used) Ü retirer les pages les moins utilis´ ees
´ Evaluation = nombre de d´ efauts de page Sur des instances (en TD, ` a l’examen) Sur des benchmarks
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Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion FIFO Second chance
Plan
1 Pr´ esentation du probl` eme
2 Algorithmes type FIFO FIFO
Second chance
3 Algorithmes bas´ es sur l’utilisation
4 Conclusion
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Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion FIFO Second chance
Principe File
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
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Principe File
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F 12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F 12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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Principe File
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37 03
04 2A 1F 12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37 03
04 2A 1F 12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04
2A 1F 12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A
1F 12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F
12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F
12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F 12
48
31 B1 03 76 2A 1F
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03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F 12 48
31 B1 03 76 2A 1F
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03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F 12 48
31 B1 03 76 2A 1F
37
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03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03
04 2A 1F 12 48
31
B1 03 76 2A 1F
37
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03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03
04 2A 1F 12 48
31
B1 03 76 2A 1F
37
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03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04
2A 1F 12 48
31 B1
03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04
2A 1F 12 48
31 B1
03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04
2A 1F 12 48
31 B1
03 76 2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A
1F 12 48
31 B1 03
76 2A 1F
37
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Principe File
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F
12 48
31 B1 03 76
2A 1F
37
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Ü Impl´ ementation = liste circulaire (clock based)
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
03 04 2A 1F 12
48
31 B1 03 76 2A
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2A
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04 2A
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Compter les d´ efauts
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Compter les d´ efauts
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Compter les d´ efauts
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Compter les d´ efauts
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Compter les d´ efauts
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Compter les d´ efauts
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Compter les d´ efauts
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Compter les d´ efauts
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
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Compter les d´ efauts
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Compter les d´ efauts
03 04 2A 1F 2A 12 48 31 B1 2A 03 76 2A 1F 37
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Compter les d´ efauts
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Anomalie de Belady
Algorithmes de type FIFO
sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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Anomalie de Belady
Algorithmes de type FIFO
sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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Anomalie de Belady
Algorithmes de type FIFO
sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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Algorithmes de type FIFO
sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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Algorithmes de type FIFO
sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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Algorithmes de type FIFO
sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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Anomalie de Belady
Algorithmes de type FIFO
sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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Pr´esentation du probl`eme Algorithmes type FIFO Algorithmes bas´es sur l’utilisation Conclusion FIFO Second chance
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sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 3 cadres
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sur certaines instances. . . Plus de cadres → plus de d´ efauts ! Exemple : avec 4 cadres
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