Bài giảng Hệ điều hành: Chương 4 - ThS. Phạm Thanh Bình

45 97 0
Bài giảng Hệ điều hành: Chương 4 - ThS. Phạm Thanh Bình

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Bài giảng Hệ điều hành - Chương 4: Quản lý bộ nhớ cung cấp cho người học các kiến thức: Bộ nhớ và chương trình, các phương thức quản lý bộ nhớ, quản lý bộ nhớ trên IBM - PC. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

    HỆ ĐIỀU HÀNH Giảng viên: Ths Phạm Thanh Bình Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng http://vn.myblog.yahoo.com/CNTT­wru http://ktmt.wru.googlepages.com Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Hệ điều hành 4 ­ 1 Chương 4:       QUẢN LÝ BỘ NHỚ  Bộ nhớ và chương trình  Các phương thức quản lý bộ nhớ  Quản lý bộ nhớ trên IBM ­ PC Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 2 Bài 4.1 – Bộ nhớ và chương  trình  Bộ nhớ là tài ngun quan trọng để thi  hành chương trình  Muốn thi hành một chương trình thì mã  lệnh và dữ liệu của nó phải được nạp vào  bộ nhớ  Cách thức tổ chức và quản lý bộ nhớ sẽ  ảnh hưởng tới tốc độ và hiệu quả thi  hành chương trình Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 3 Các bước thực hiện chương  trình  Bước 1: Dịch  Bước 2: Biên tập  Bước 3: Thi hành Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 4 Bước 1: Dịch    Dịch các modul chương trình (từ ngơn ngữ  thuật tốn) sang ngơn ngữ máy (nhị phân),  bao gồm:  Chuyển đổi các tên biến sang địa chỉ ơ  nhớ logic (tức là địa chỉ tương đối của ơ  nhớ  trong đoạn dữ liệu của chương trình)  Chuyển đổi các câu lệnh sang mã máy Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 5 Bước 2: Biên tập  Liên kết các modul đã dịch để tạo thành  một chương trình hồn chỉnh Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 6 Bước 3: Thi hành  Nạp chương trình vào bộ nhớ vật lý cụ  thể, chuyển đổi các địa chỉ logic sang địa  chỉ vật lý  Quyền điều khiển được trao cho câu lệnh  đầu tiên của chương trình Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 7 Cấu trúc chương trình  Một chương trình thường gồm các đoạn:  Mã lệnh, dữ liệu, ngăn xếp  Khi thi hành chương trình thì mã lệnh, dữ  liệu, ngăn xếp thường được nạp vào các  đoạn nhớ riêng (khơng nhất thiết liền  nhau)  Việc tổ chức, sắp xếp các đoạn chương  trình trong bộ nhớ có ảnh hưởng rất lớn  tới tốc độ thi hành chương trình và hiệu  quả sỹử thu  dụ ng bộ nhớ ạng –  Bộ mơn K ật máy tính & m Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 8 Bài 4.2 – Các phương thức quản lý bộ  nhớ  Phân khu cố định  Phân khu động  Phân đoạn  Phân trang  Kết hợp phân trang ­ đoạn Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 9 Phân khu cố định  Bộ nhớ được chia thành N phần (khơng  nhất thiết bằng nhau)  Mơi phần có thể dùng để nạp và chạy  một chương trình       Có thể chạy đồng thời nhiều chương  trình Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 10 Giải thích:  Trường Limit: chứa độ dài của đoạn nhớ  (tối đa là 216 = 64 KB)  Trường Base: Địa chỉ của đoạn nhớ trong  bộ nhớ (địa chỉ 24 bít)  Trường P: + P = 0: Đoạn chưa được nạp vào bộ nhớ + P = 1: Đoạn đã được nạp vào bộ nhớ  Trường DPL: Chứa mức ưu tiên của đoạn                  (Descriptor Privilege Level) Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 31 Segment  Segment còn được gọi là Bộ chọn đoạn,  nó chứa các thơng tin sau: 15                                                        3  2 1   0 index TI RPL  Từ bít 3 ­> 15: chứa số hiệu đoạn logic,  tức là số hiệu bản ghi trong bảng mơ tả Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 32  Trường RPL (dài 2 bít): Chứa mức ưu tiên  mong muốn (Request Privilege Level)  Trường TI: + TI = 0: Đoạn do bảng mơ tả tồn cục quản  lý (GDT ­ Global Descriptor Table) + TI = 1: Đoạn do bảng mơ tả cục bộ quản lý (LDT – Local Descriptor Table) Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 33  Cách chuyển đổi địa chỉ segment:offset  sang địa chỉ vật lý? Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 34 Các mức ưu tiên  Mức 0: Là mức ưu tiên cao nhất, dành cho  các chương trình cấp thấp như quản lý  CPU, quản lý bộ nhớ  Mức 1: Dành cho các chương trình quản  lý vào/ra  Mức 2: Dành cho các chương tình quản lý  file  Mức 3: Là mức ưu tiên thấp nhất, dành  cho các chương trình ứng dụng Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 35 Quản lý bộ nhớ trên hệ thống  80386  Cũng có hai chế độ (chế độ thực và bảo  vệ) giống 80286  Trong chế độ bảo vệ: có thể áp dụng  phương pháp quản lý bộ nhớ kiểu phân  đoạn hoặc kết hợp phân trang ­ đoạn Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 36 Quản lý bộ nhớ kiểu phân đoạn    Cũng tương tự như trên 80286, có thêm  một số thay đổi sau:  Sử dụng địa chỉ vật lý dài 32 bít nên có  thể quản lý tối đa 4 GB bộ nhớ vật lý  Địa chỉ segment:offset dài 16 bít: 32 bít Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 37 Bảng mô tả: 0          15 16           39 40   47 48   51 52  55 56      63 Limit Base Limit x x DG Base (16 bít) (24 bít) (8 bít) (4 bít) (4 bít) (8 bít) Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 38 Giải thích:  Trường Limit: dài 16 + 4 = 20 bít (độ dài  đoạn tối đa là 220 [đơn vị])    + Nếu bít G = 0: Đơn vị đo là Byte (Một đoạn dài tối đa 220 byte = 1 MB)    + Nếu bít G = 1: Đơn vị đo là Trang  Trường Base: dài 24 + 8 = 32 bít (địa chỉ  vật lý 32 bít) Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 39 Bộ nhớ kết hợp phân trang ­  đoạn  Chương trình được chia thành nhiều  đoạn, mỗi đoạn ứng với một modul  Mỗi đoạn được chia thành các trang có  kích thước 4 KB  Bộ nhớ được chia thành các trang 4 KB,  các trang của chương trình được nạp vào  các trang của bộ nhớ Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 40 Quản lý các trang  Một đoạn có thể có tới 220 trang nên kích  thước bảng quản lý trang sẽ rất lớn  Cần thực hiện phân cấp để giảm kích  thước bảng quản lý trang Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 41  Một bảng quản lý có thể chứa thơng tin  của 210 = 1024 trang  Một thư mục trang có thể chứa thơng tin  của 210 = 1024 bảng quản lý trang     Một thư mục trang sẽ quản lý được 210 x  210 = 220 trang Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 42 Địa chỉ tuyến tính  Địa chỉ tuyến tính dài 32 bít, được chia  làm 3 trường: 31                     22 21                       12 11                                0 Số hiệu bảng qlý Số hiệu trang Vị trí ơ nhớ trong trang (B) (T) (d) Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 43 Cách chuyển đổi địa chỉ tuyến tính sang  địa chỉ vật lý? Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 44 Hết Phần 4 Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 45 ... Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 29 Nội dung bảng: 15 16 39 40 41 43 44 45   46 47 48                      63 Limit Base A Type S DPL P (16 bít) ( 24 bít) Reserved (16 bít) ... Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 13 Bảng SCB: D A L Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­  14 Phân trang Chương trình ở bộ nhớ ngồi được chia ... Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT   Hệ điều hành 4 ­ 22 Bài 4. 3 – Quản lý bộ nhớ trên IBM ­  PC  Quản lý bộ nhớ trên hệ thống 8086  Quản lý bộ nhớ trên hệ thống 80286  Quản lý bộ nhớ trên hệ thống 80386 Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – 

Ngày đăng: 30/01/2020, 01:11

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan