6 Тақырып. Жадыны статистикалық және динамикалық бөліктерге бөлу

Дәріс мақсаты: Операциялық жүйелерде жадыны басқару.Жадыны статикалық және динамикалық бөліктерге бөлуді түсіндіру.

Негізгі қарастырылатын сөздер: Операциялық жүйелер. Жадыны статикалық және динамикалық бөліктері.

Дәріс сұрақтары:

1.1 Операциялық жүйелерде жадыны басқару.

1.2 Жадыны статикалық және динамикалық бөліктерге бөлу.

Дәріс мазмұны

Жүйелік программалық жабдықтау пайдаланушының көрсеткен әрбір символдың атауын жадының физикалық ұяғышымен байланыстыруы керек, яғни атаулар кеңістігі компьютердің физикалық жадына бейнелеуі керек. Жалпы жағдайды бұл бейнелеу екі этапта жүзеге асады. Бірінші программалау жүйесі арқылы, содан соң операциялық жүйелерде. Екінші процессордың аппараттық құралдары арқылы жүзеге асады.

Осы екі этаптың арасында жадыға виртуальді адрес формасы арқылы назар аудара аламыз. Қандайда бір программа үшін виртуалды адрестердің барлық мүмкін мәндерінің жиыны виртуалды адрестер кеңістілік немесе виртуалды жадыны құрайды. Виртуалды жады процессор архитектурасымен және программалау жүйесімен тәуелді, алайда ол компьютердің нақты физикалық жады көлеміне тәуелсіз.

Бірпрограммалық операциялық жүйелерде жадыны бөлудің жалпы принциптері

Қарапайым үздіксіз бөлу – бұл жадыны шартты түрде 3-ке бөлуге мүмкіндік беретін қарапайым құрылым (схема). Олар:

• Операциялық жүйе алатын аумақ;

• Орындалып жатқан есеп орналасатын аумақ;

• Бос аумақ.

Бұл құрылым бойынша операциялық жүйелер мультипрограммалауды қолдамайды, сондықтан бірнеше есептер арасында жадыны бөлу мәселесі туындамайды. Барлық программаларға қажетті программалық модульдер операциялық жүйелердің өзінде орналасады, ал жадының қалған бөлігі есепке қалдырылады. Жадының бұл аумағы үздіксіз болады, ол жүйелік программалау жұмысын жеңілдетеді.

Қойылған есепке мейілінше көлемді жадыны қалдыру үшін, операциялық жүйелер жедел жадыда ең қажетті бөлігі орналасатындай етіп құрылады. Операциялық жүйелер бұл бөлігін ядро деп аталады. Ядроға супервизордың негізгі модульдері кіреді. Бірпрограммалық жүйедегі супервизор ұғымына өңделіп жатқан және қолданбалы программалардың сұраныстарын қабылдайтын және орындайтын модульдер және жады ішкі жүйесі модульдері кіреді. Себебі, егер программа өзінің орындалуы барысында жадының ұяшықтар жиынын қалдыруды сұрақса, онда жадының ішкі жүйесі оларды қалдырады (егер бос ұяшықтар бар болса) содан соң жады босағанда ішкі жүйе жадыны жүйеге қайтару қызметін атқарады. Ядроға кірмейтін операциялық жүйенің қалған модульдері кәдімгі диск-резидентке (немесе транзитті) болуы мүмкін, яғни жедел жадыға қажетті жағдайда жүктеліп, қажеттілік жойылған соң жадыны босады.

Жадыны бұлай бөлу есептеу ресурстарының екі түрлі шығынына әкелуі мүмкін. Ол – процессорлық уақыттың жоғалуы. Себебі, енгізу-шығару амалдары орындалғанша процессор тоқтап тұрады. Екінші жедел жадының өзін жоғалту, себебі кейбір программалар жадыны түгел пайдаланбайды, ал бұл жерде бірпрограммалық режим жұмыс істейді. Алайда бұл өте арзан қолданылым. Мұнда операциялық жүйелердің көптеген функцияларымен бас тартуға болады. Мысалыға, жадыны қорғау сияқты күрделі мәселеден бас тартуға болады. Мұнда тең программалық модульдер мен операциялық жүйелердің өзі орналасқан аумақты қорғасақ жеткілікті.

Жадыны статистикалық және динамикалық бөліктерге бөлу.

Мультипрограммалық немесе мультиесептік режимді ұйымдастыру үшін жедел жадыға біруақытта бірнеше есепті (бүтіндей немесе бөліктерін) орналастыруды қамтамасыз етуіміз керек. Жады есепке бүтіндей бір аудан арқылы бөлінуі мүмкін (бұл жағдайда жадыны үзіліссіз бөлу әдістері туралы айтамыз) немесе бірнеше порция арқылы бөлу (бұл жағдайда үзілісті бөлу әдістерін айтады).

Іздіксіз бөлу әдістеріне тоқталайық. Бұл бірнеше есептер арасында жадыны бөлудің қарапайым құрылымы. Жадының ядро алмайтын бөлігі үздіксіз бірнеше бөліктерге бөлінеді. Бөлімдер атауы, типі, шекараларымен сипатталады.