Управление
<<  Система управления проектами Управление памятью  >>
Управление памятью
Управление памятью
Оперативная память (ОП)
Оперативная память (ОП)
Роль ОП в работе системы (принципы фон Неймана)
Роль ОП в работе системы (принципы фон Неймана)
Физическая ОП
Физическая ОП
Задачи управления физической ОП
Задачи управления физической ОП
Управление памятью в однозадачных системах (MS DOS)
Управление памятью в однозадачных системах (MS DOS)
Организация памяти в MS DOS
Организация памяти в MS DOS
Сегментация памяти в MS DOS
Сегментация памяти в MS DOS
Сегментация памяти в MS DOS
Сегментация памяти в MS DOS
Представление программы в памяти в MS DOS
Представление программы в памяти в MS DOS
Распределение памяти в MS DOS: обычная память (640 Кбайт)
Распределение памяти в MS DOS: обычная память (640 Кбайт)
Распределение памяти в MS DOS: старшая память (384 Кбайт)
Распределение памяти в MS DOS: старшая память (384 Кбайт)
Распределение памяти в MS DOS: расширенная память
Распределение памяти в MS DOS: расширенная память
Размещение программ в памяти MS DOS
Размещение программ в памяти MS DOS
Размещение программ в памяти MS DOS
Размещение программ в памяти MS DOS
Оверлейные программы
Оверлейные программы
Оверлейные программы
Оверлейные программы
Резидентные программы
Резидентные программы
Управление физической памятью в многозадачных системах (RSX)
Управление физической памятью в многозадачных системах (RSX)
Проблемы при блочном управлении ОП
Проблемы при блочном управлении ОП
Сложение дыр
Сложение дыр
Пример сложения дыр
Пример сложения дыр
Заполнение дыр (RSX)
Заполнение дыр (RSX)
Пример заполнения дыр
Пример заполнения дыр

Презентация на тему: «Управление памятью». Автор: Administrator. Файл: «Управление памятью.ppt». Размер zip-архива: 197 КБ.

Управление памятью

содержание презентации «Управление памятью.ppt»
СлайдТекст
1 Управление памятью

Управление памятью

Управление физической памятью

2 Оперативная память (ОП)

Оперативная память (ОП)

Энергозависимое устройство хранения информации, хранящее программный код и данные работающих в системе процессов

3 Роль ОП в работе системы (принципы фон Неймана)

Роль ОП в работе системы (принципы фон Неймана)

ОП память представляет собой упорядоченный массив пронумерованных ячеек Элементарная (минимальная адресуемая) единица памяти – байт Номер байта в памяти - адрес Для того, чтобы процесс мог выполняться в системе, его программный код и данные должны быть загружены в ОП Для представления данных и кода используется унифицированное представление (бинарный код)

4 Физическая ОП

Физическая ОП

Модель ОП – плоский массив Каждой ячейке (байту) присвоен номер – адрес Допустимое количество байтов в памяти (объем) определяется разрядностью шины адреса вычислительной системы – n Допустимый объем памяти равен 2n Максимально допустимый адрес памяти равен 2n-1 Множество адресов памяти – адресное пространство Реальный объем ОП ограничен аппаратной реализацией или дополнительными ограничениями

0

1

2

3

4

2n-2

2n-1

5 Задачи управления физической ОП

Задачи управления физической ОП

Выделение памяти под процессы Освобождение памяти после завершения процессов Решение проблемы фрагментации памяти Современные ОС управляют не физической, а виртуальной памятью – отображение виртуального адресного пространства на физическое выполняется аппаратно

6 Управление памятью в однозадачных системах (MS DOS)

Управление памятью в однозадачных системах (MS DOS)

В однозадачных системах в ОП одновременно могут находиться: Невыгружаемые части ОС Резидентные программы Один процесс (одна программа) пользователя Однозадачные системы, как правило, управляют непосредственно физическим адресным пространством В MS DOS использовалась технология виртуальной памяти – сегментация, но количество сегментов памяти, их индивидуальный и общий объем определялся строго аппаратно и не превышал объемов физической ОП

7 Организация памяти в MS DOS

Организация памяти в MS DOS

MS DOS использует ресурсы реального режима 16-ти разрядных процессоров Intel (i80286) Разрядность шины адреса i80286 составляет 20 бит Допустимое адресуемое адресное пространство составляет 220 = 1Мбайт (с адресами от 0 до 220-1) Все регистры процессора 16-ти разрядные, поэтому для работы с ОП использовались виртуальные адреса

8 Сегментация памяти в MS DOS

Сегментация памяти в MS DOS

Сегмент – непрерывный участок оперативной памяти нефиксированного размера Вся ОП в MS DOS делилась на сегменты Для обращения к сегментам использовались специальные сегментные регистры процессора (CS, SS, DS, ES, FS, GS), которые хранили сегментные адреса начал сегментов: Физический адрес начала сегмента должен быть 20-ти битным Длина любого сегментного регистра – 16 бит Сегментный адрес = Физический адрес / 16 Сегменты MS DOS могут начинаться только с физических адресов, кратных 16-ти, т.е. у которых последние 4 бита заполнены 0 (нулями)

9 Сегментация памяти в MS DOS

Сегментация памяти в MS DOS

Для обращения к ячейкам памяти в программе использовались виртуальные адреса имеющие формат segment:offset segment – сегментный (16-ти разрядный) адрес начала сегмента, в котором находится ячейка offset – 16-ти разрядное смещение ячейки относительно начала сегмента Т.к. смешение в сегменте задавалось 16-ти разрядным значением, то максимально допустимый размер сегмента составлял 216 = 64 Кбайта (смещение – значение в диапазоне от 0 до 216-1 Виртуальные адреса аппаратно преобразовывались в физические (20-ти разрядные) по формуле ФА = segment * 16 + offset

10 Представление программы в памяти в MS DOS

Представление программы в памяти в MS DOS

CS

Сегмент кода

IP

+

SS

SP

Сегмент данных

DS

Оперативная память

Сегмент стека

11 Распределение памяти в MS DOS: обычная память (640 Кбайт)

Распределение памяти в MS DOS: обычная память (640 Кбайт)

Объем адресного пространства

Содержимое

Физический адрес начала области

1 Кбайт

Векторы прерываний

00000h

256 байт

Область данных BIOS

00400h

Операционная система MS DOS

00500h

Свободная память для загружаемых прикладных и системных программ

12 Распределение памяти в MS DOS: старшая память (384 Кбайт)

Распределение памяти в MS DOS: старшая память (384 Кбайт)

Объем адресного пространства

Содержимое

Физический адрес начала области памяти

64 Кбайт

Графический видеобуфер

A0000h

32 Кбайт

Свобоные адреса

B0000h

32 Кбайт

Текстовый видеобуфер

B8000h

64 Кбайт

ПЗУ-расширения BIOS

C0000h

128 Кбайт

Свободные адреса

D0000h

64 Кбайт

Пзу bios

F0000h

13 Распределение памяти в MS DOS: расширенная память

Распределение памяти в MS DOS: расширенная память

Объем адресного пространства

Содержимое

Физический адрес начала области памяти

64 Кбайт

HMA (High Memory Area)

100000h

До 4 Гбайт

XMS (eXtended Memory Specification)

10FFF0h

14 Размещение программ в памяти MS DOS

Размещение программ в памяти MS DOS

В основной области памяти (первые 640Kбайт, после самой MS DOS с адреса 00500h) В области HMA, если определить сегмент с сегментным адресом FFFFh и разрешить пользоваться линией A20 (управляющая линия, разрешающая преобразовывать 20-ти разрядные физические адреса в 32-х разрядные) MS DOS может работать c HMA только при загруженном драйвере HIMEM.SYS MS DOS позволяет загружать в HMA часть себя (директивой DOS=HIGH в файле CONFIG.SYS) MS DOS позволяет загружать программы в HMA командой LH (Load High), указанной перед вызовом com- или exe-файла

15 Размещение программ в памяти MS DOS

Размещение программ в памяти MS DOS

В области расширенной памяти XMS Только если MS DOS работает на 32-х разрядной платформе Intel Если загружен драйвер HIMEM.SYS Если загружен драйвер emm386.exe, обслуживающий XMS-память и выполняющий отображение 16-ти разрядных адресов на физические Использование XMS ограничено – пользовательские программы не могут быть загружены в эту область памяти XMS используется для системных нужд, например, в ней можно создать виртуальные диски (RAMDRIVE.SYS)

16 Оверлейные программы

Оверлейные программы

Оверлеи (overlay) – специальные модули программ MS DOS, которые загружаются в ОП независимо от программы в те моменты, когда это необходимо Оверлеи позволяют снять ограничение на объем программы MS DOS При загрузке оверлеи размещаются в одном и том же месте памяти, перекрывая друг друга

17 Оверлейные программы

Оверлейные программы

Основной модуль программы (com или exe)

Свободная область основной памяти

Оверлей - 1

Оверлей - 1

Оверлей - 2

Оверлей - 2

Дисковое пространство

18 Резидентные программы

Резидентные программы

Резидентные программы – это программы, загруженные в ОП и оставленные там до наступления определенного события Резидентные программы находятся в законсервированном состоянии до тех пор, пока в системе не произойдет какое-либо событие, например, прерывание В момент выполнения резидентной программы основная программа приостанавливается Резидентные программы – это попытка избежать ограничений однозадачной MS DOS

19 Управление физической памятью в многозадачных системах (RSX)

Управление физической памятью в многозадачных системах (RSX)

Основной подход к управлению ФОП в многозадачных ОС – блочное выделение памяти Блок – область памяти, выделенная программе в момент ее загрузки Одна программа может занимать несколько блоков

20 Проблемы при блочном управлении ОП

Проблемы при блочном управлении ОП

Программы могут удаляться из ОП в произвольном порядке Свободный участок ОП, оставшийся после удаления программы называется фрагментом (или дырой) При размещении новой программы в ОП ОС должна решить – куда поместить образ программы: В конец ОП? Рано или поздно физическое адресное пространство закончится и программы не смогут быть загружены в ОП В свободный фрагмент? Как подобрать подходящий фрагмент для конкретной программы Проблема управления ФОП в многозадачных ОС тесно связана с проблемой фрагментации памяти

21 Сложение дыр

Сложение дыр

ОС всегда размещает программу в конец уже занятого адресного пространство Если в ОП возникает дыра, ОС сдвигает занятые участки так, чтобы между ними не было фрагментов свободной памяти (в сторону уменьшения адресов) Таким образом, свободное адресное пространство всегда находится в конце памяти

22 Пример сложения дыр

Пример сложения дыр

PID

SA

VOL

1000

1

1000

500

Процесс 1

2

1500

340

3

2040

120

Free

2160

Процесс 2

PID

SA

VOL

Процесс 3

1

1000

500

3

1500

120

Free

1620

23 Заполнение дыр (RSX)

Заполнение дыр (RSX)

При загрузке новой программы оценивается ее объем и находится фрагмент, наиболее подходящий по размеру Полностью проблемы фрагментации, но экономит время системы, затрачиваемое на сдвиг программ в памяти

24 Пример заполнения дыр

Пример заполнения дыр

PID

SA

VOL

1000

1

1000

500

Процесс 1

Free

2

1500

340

3

2040

120

1500

Free

2160

Процесс 2

Процесс 4 (176)

PID

SA

VOL

Процесс 3

1

1000

500

4

1500

176

Free

1676

152

3

2040

120

Free

2160

«Управление памятью»
http://900igr.net/prezentacija/ekonomika/upravlenie-pamjatju-156409.html
cсылка на страницу

Управление

18 презентаций об управлении
Урок

Экономика

125 тем
Слайды