- •Часть 1
- •Жизненный цикл выполнения программы
- •Управление оперативной памятью
- •Вторая стратегия: Распределение разделами
- •Третья Стратегия : Выделение перемещаемыми разделами
- •Логическая схема алгоритма перемещения
- •Алгоритмы обслуживания и вытеснения страниц
- •Шестая стратегия: Сегментное распределение
- •Четвертая стратегия: Выделение страницами
- •Пятая стратегия: Выделение страниц по запросу
- •Реализация виртуальной памяти
- •Седьмая стратегия: Странично-сегментное распределение
- •Резюме (Итоги)
- •Семь схем распределения памяти
- •Методы обеспечения виртуальной памяти
- •Основные термины
- •Адресация
- •Эффекты
- •Управление процессами
- •Понятие дескриптора
- •Прерывания
- •Планирование и диспетчеризация процессов и задач
- •Планирование заданий в системах без мультипрограммирования
- •Диспетчеризация в системах с мультипрограммированием
- •Синхронизация заданий и процессов
- •Резюме по управлению процессами
- •Основные понятия:
- •Виды вычислительных процессов:
- •Управление процессами. Задачи:
- •Функциональные компоненты ос по управлению процессами:
- •Место функциональных компонентов на схеме «Жизненный цикл задания»
- •Прерывания и механизм прерывания:
- •Функции по управлению задачами:
- •Диспетчеризация:
- •Конфликтные ситуации:
- •Управление информацией и внешними устройствами
- •Файловая система
- •Задача 1. Минимизация операций в/в
- •Управление внешними устройствами
- •Накопители на магнитных дисках
- •Резюме: Управление информацией и внешними устройствами
- •Основные понятия
- •Единицы хранения информации:
- •2. Управление информацией.
- •3. Структура файловой системы:
- •4. Структуры данных:
- •5. Доступ к данным:
- •4. Физический уровень файловой системы:
Вторая стратегия: Распределение разделами
Идея: разделить область смежных доступных адресов в ОП на куски, называемыми разделами; каждый раздел содержит адресное пространство только одного задания целиком.
Адресное пространство - область относительных адресов задания.
Разделы могут выделяться статически или динамически.
Статическое выделение – происходит при генерации ОС единожды.
Динамическое выделение происходит по мере надобности.
Аппаратная поддержка по отслеживанию границ разделов с помощью регистра границ считается неэффективной, т.к. разделы могут выделяться статически и динамически и количество разделов может варьироваться. Используется программное решение этой проблемы.
Статическое выделение разделов происходит чаще всего при генерации ОС на определенную машину, когда определяются кол-во и размеры разделов.
Динамическое распределение разделов осуществляется самой ОС при поступлении очередного задания. ОС проверяет, существует ли в ОП кусок нераспределенной памяти необходимого объема. Если да, то раздел создается.
Эта программная поддержка существенно сложнее по сравнению с предыдущей.
Для защиты разделов может применяться принцип “ключ защиты”: каждому разделу присваивается отдельный ключ с номерами от 1 до N. Нулевой ключ присваивается ОС. В аппаратных средствах предусматривается отдельный ключ, кратный какой-то величине. Размер должен быть эквивалентен этой величине.
Создается таблица разделов, в которой для каждого раздела проставляется собственный ключ.
Эффект решета
+ реализация мультипрограммирования;
+ более эффективное использование ресурса ОП;
+ достаточная простота алгоритма.
– не уничтожилась фрагментация;
– ограничение размера задания размерами доступной физической ОП;
– невозможность деления адресного пространства задания «кусками»
- при освобождении разделов могут образовываться достаточно большие куски ОП, которые можно использовать только смежно, т.е. даже при наличии в сумме необходимого объема памяти она не может быть выделена, если куски располагаются несмежно.
Третья Стратегия : Выделение перемещаемыми разделами
Идея: По мере надобности перемещать разделы для того, чтобы освободить требуемый объем ОП и получить смежное пространство для размещения задания.
Если в очередь заданий поступает задание 4 объемом Vзад4=V1+V2, то требуется перемещение раздела 3.
Логическая схема алгоритма перемещения
А
ппаратная
поддержка:
Регистр перемещений содержит значение, которое должно быть добавлено испольнительному адресу с целью получения адреса смещения
A=Аисп + (Rgпер)
Но исполнительный адрес может быть разным –
-абсолютным – изменения делать нельзя
-относительным – изменения надо производить
- относительным по отношению к адресу из самого АП задания – необходима доп. проверка
Программная поддержка:
Необходимые таблицы:
Таблица состояний выделенных ресурсов;
Таблица состояний свободных областей.
Кроме этих таблиц ОС выдвигает определенные требования к СПО сервиса (компиляторы, трансляторы, загрузчики), которые должны после загрузки задания в ОП сохранить информацию об используемых адресах.
+ Повышение эффективности использования ресурса ОП; увеличена глубина мультипрограммирования;
– Не уменьшилась фрагментация;
- увеличился размер ОП, занятой ОС;
– Размер задания по-прежнему ограничен размером ОП (задание в ОП - целиком);
– Появление «пробуксовки» – превалирование системных задач над задачами пользователя (tсист>>tпольз)
