Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Hệ điều hành - Chương 3: Quản lý bộ nhớ cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan, các chiến lược quản lý bộ nhớ, bộ nhớ ảo. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Công nghệ thông tin và những ai quan tâm quàng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.
Hệ điều hành HỆ ĐIỀU HÀNH Phạm Đăng Hải haipd-fit@mail.hut.edu.vn Bộ mơn Khoa học Máy tính Viện Cơng nghệ Thơng tin & Truyền Thông Ngày 31 tháng năm https://fb.com/tailieudientucntt ng.com / 81 2011 Chương 3: Quản lý nhớ Chương Quản lý nhớ ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Giới thiệu Mục đích hệ thống máy tính: thực chương trình Chương trình liệu (tồn phần) phải nằm nhớ thực Byte tích cực:Những byte nội dung thực thời điểm quan sát: Phần chương trình chưa đưa vào nhớ lưu nhớ thứ cấp (VD: đĩa cứng )⇒ Bộ nhớ ảo Cho phép lập trình viên khơng lo lắng giới hạn nhớ vật lý ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Giới thiệu Mục đích hệ thống máy tính: thực chương trình Chương trình liệu (toàn phần) phải nằm nhớ thực Byte tích cực:Những byte nội dung thực thời điểm quan sát: Phần chương trình chưa đưa vào nhớ lưu nhớ thứ cấp (VD: đĩa cứng )⇒ Bộ nhớ ảo Cho phép lập trình viên không lo lắng giới hạn nhớ vật lý Để s/d CPU hiệu tăng tốc độ đáp ứng hệ thống: Cần luân chuyển CPU thường xuyên tiến trình Điều phối CPU (Phần 3- Chương ) Cần nhiều tiến trình sẵn sàng nhớ Hệ số song song hệ thống: Số tiến trình đồng thời tồn hệ thống ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Giới thiệu Mục đích hệ thống máy tính: thực chương trình Chương trình liệu (tồn phần) phải nằm nhớ thực Byte tích cực:Những byte nội dung thực thời điểm quan sát: Phần chương trình chưa đưa vào nhớ lưu nhớ thứ cấp (VD: đĩa cứng )⇒ Bộ nhớ ảo Cho phép lập trình viên khơng lo lắng giới hạn nhớ vật lý Để s/d CPU hiệu tăng tốc độ đáp ứng hệ thống: Cần luân chuyển CPU thường xuyên tiến trình Điều phối CPU (Phần 3- Chương ) Cần nhiều tiến trình sẵn sàng nhớ Hệ số song song hệ thống: Số tiến trình đồng thời tồn hệ thống Tồn nhiều sơ đồ quản lý nhớ khác Nhiều sơ đồ đòi hỏi trợ giúp từ phần cứng https://fb.com/tailieudientucntt Thiết kế phần cứng tích hợp chặt chẽ với HDH ng.com / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Nội dung ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Tổng quan Nội dung Tổng quan Các chiến lược quản lý nhớ Bộ nhớ ảo ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Tổng quan 1.1 Ví dụ Tổng quan Ví dụ Bộ nhớ chương trình Liên kết địa Các cấu trúc chương trình ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Tổng quan 1.1 Ví dụ Tạo file thực thi dùng ngôn ngữ máy Tạo file thực thi từ nhiều modul ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Tổng quan 1.1 Ví dụ Ví dụ 1: Tạo chương trình thực thi dùng ngôn ngữ máy #include char buf[19]={ 0xEB,0x08,0x48,0x65,0x6C, 0x6C,0x6F,0x21,0x24,0x90, 0xB4,0x09,0xBA,0x02,0x01,0xCD,0x21,0xCD,0x20}; int main(int argc, char *argv[]){ int i; FILE * f = fopen("Toto.com","w+"); for(i= 0; i < 19;i++) fprintf(f,"%c",buf[i]); fclose(f); return 0; } ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.4 Chiến lược phân trang Bộ đệm chuyển hóa địa (TLB: translation look-aside buffers ) Tập ghi liên kết (associative rigister s) Truy nhập song song 98% t/nhập qua TLB ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 74 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.4 Chiến lược phân trang Bộ đệm chuyển hóa địa (TLB: translation look-aside buffers ) Tập ghi liên kết (associative rigister s) Truy nhập song song Mỗi phần tử gồm: khóa giá trị 98% t/nhập qua TLB ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 74 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.4 Chiến lược phân trang Bộ đệm chuyển hóa địa (TLB: translation look-aside buffers ) Tập ghi liên kết (associative rigister s) Truy nhập song song Mỗi phần tử gồm: khóa giá trị TLB chứa đ/chỉ trang truy nhập 98% t/nhập qua TLB ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 74 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.4 Chiến lược phân trang Bộ đệm chuyển hóa địa (TLB: translation look-aside buffers ) Tập ghi liên kết (associative rigister s) Truy nhập song song Mỗi phần tử gồm: khóa giá trị TLB chứa đ/chỉ trang truy nhập Khi có u cầu Tìm TLB Nếu khơng có, tìm PCB Đưa vào TLB 98% t/nhập qua TLB ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 74 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.5 Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang Các chiến lược quản lý nhớ Chiến lược phân chương cố định Chiến lược phân chương động Chiến lược phân đoạn Chiến lược phân trang Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 75 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.5 Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang Nguyên tắc Chương trình biên tập theo chế độ phân đoạn Tạo bảng quản lý đoạn SCB Mỗi phần tử bảng quản lý đoạn ứng với đoạn, gồm trường M, A, L ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 76 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.5 Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang Nguyên tắc Chương trình biên tập theo chế độ phân đoạn Tạo bảng quản lý đoạn SCB Mỗi phần tử bảng quản lý đoạn ứng với đoạn, gồm trường M, A, L Mỗi đoạn biên tập riêng theo chế độ phân trang Tạo bảng quản lý trang cho đoạn ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 76 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.5 Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang Nguyên tắc Chương trình biên tập theo chế độ phân đoạn Tạo bảng quản lý đoạn SCB Mỗi phần tử bảng quản lý đoạn ứng với đoạn, gồm trường M, A, L Mỗi đoạn biên tập riêng theo chế độ phân trang Tạo bảng quản lý trang cho đoạn Địa truy nhập: < s, p, d > ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 76 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.5 Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang Nguyên tắc Chương trình biên tập theo chế độ phân đoạn Tạo bảng quản lý đoạn SCB Mỗi phần tử bảng quản lý đoạn ứng với đoạn, gồm trường M, A, L Mỗi đoạn biên tập riêng theo chế độ phân trang Tạo bảng quản lý trang cho đoạn Địa truy nhập: < s, p, d > Thực truy nhập địa STBR + s ⇒: địa phần tử s Kiểm tra trường dấu hiệu Ms , nạp PCBs cần As + p ⇒ Địa phần tử p PCBs Kiểm tra trường dấu hiệu Mp , nạp PCBs cần Ghep Ap với d địa cần tiuF ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 76 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.5 Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang Nguyên tắc Chương trình biên tập theo chế độ phân đoạn Tạo bảng quản lý đoạn SCB Mỗi phần tử bảng quản lý đoạn ứng với đoạn, gồm trường M, A, L Mỗi đoạn biên tập riêng theo chế độ phân trang Tạo bảng quản lý trang cho đoạn Địa truy nhập: < s, p, d > Thực truy nhập địa STBR + s ⇒: địa phần tử s Kiểm tra trường dấu hiệu Ms , nạp PCBs cần As + p ⇒ Địa phần tử p PCBs Kiểm tra trường dấu hiệu Mp , nạp PCBs cần Ghep Ap với d địa cần tiuF Được sử dụng VXL Intel 80386, MULTICS Quản lý nhớ VXL họ intel? Chế độ thực https://fb.com/tailieudientucntt Chế độ bảo vệ ng.com 76 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ 2.5 Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang Sơ đồ truy nhập nhớ ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 77 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Các chiến lược quản lý nhớ Kết luận ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 78 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Bộ nhớ ảo Nội dung Tổng quan Các chiến lược quản lý nhớ Bộ nhớ ảo ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 79 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Bộ nhớ ảo 3.1 Bộ nhớ ảo 3.1 Giới thiệu ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 80 / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Kết luận Tổng quan Ví dụ Bộ nhớ chương trình Liên kết địa Các cấu trúc chương trình Các chiến lược quản lý nhớ Chiến lược phân chương cố định Chiến lược phân chương động Chiến lược phân đoạn Chiến lược phân trang Chiến lược kết hợp phân đoạn-phân trang Bộ nhớ ảo 3.1 Giới thiệu ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 81 / 81 .. .Chương 3: Quản lý nhớ Chương Quản lý nhớ ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 81 Chương 3: Quản lý nhớ Giới thiệu Mục đích hệ thống máy tính: thực chương trình Chương trình... đáp ứng hệ thống: Cần luân chuyển CPU thường xuyên tiến trình Điều phối CPU (Phần 3- Chương ) Cần nhiều tiến trình sẵn sàng nhớ Hệ số song song hệ thống: Số tiến trình đồng thời tồn hệ thống... Chương 3: Quản lý nhớ Giới thiệu Mục đích hệ thống máy tính: thực chương trình Chương trình liệu (tồn phần) phải nằm nhớ thực Byte tích cực:Những byte nội dung thực thời điểm quan sát: Phần chương