Vnitřní (operační paměť)

Prezentace na téma: "Vnitřní (operační paměť)"— Transkript prezentace:

1 Vnitřní (operační paměť)
Správa paměti Vnitřní (operační paměť)

2 Funkce modulu správce paměti
Udržuje informace o využití paměti Přiděluje paměť procesům Paměť, kterou procesy uvolní, přidá k volné paměti Je-li třeba, odebírá paměť procesům Rozpozná případy, kdy proces skončí bez uvolnění paměti (např. násilné ukončení) Zajišťuje ochranu paměti (nedovolí procesům přístup mimo vymezený prostor)

3 Operační paměť Obvykle umístěna na základní desce
Některé části mohou být na rozšiřujících deskách (např. videopaměť) 1kB RAM paměť , 1982 1GB RAM paměť , 2009

4 Adresování Absolutní adresa Relativní adresa

5 Adresový prostor Fyzický adresový prostor Logický adresový prostor
LAP <= FAP reálné přidělování paměti LAP > FAP virtuální přidělování paměti

6 Reálné metody přidělování paměti
Přidělení jedné souvislé oblasti Přidělení bloků pevné velikosti Přidělení bloků proměnné velikosti Segmentace Stránkování

7 Přidělování jedné souvislé oblasti paměti
Nevyužitá paměť Paměť procesu Mezní registr Paměť OS $0000

8 Swapování Celá paměť od mezního registru nahoru je uložena do vnější paměti (na pevný disk). Princip zásobníku Multiprogramový systém (ne multiprocesní) Některé nadstavby MS DOSu, Windows 2

9 Přidělování bloků pevné velikosti
Volná paměť nevyužito Přiděleno procesu 2 Používá proces 2 nevyužito Přiděleno procesu 1 Používá proces 1 Paměť OS

10 Přidělování bloků proměnné velikosti (dynamické přidělování paměti)
Volná paměť null Používá proces 2 Používá proces 1 Paměť OS

11 Segmentace Každý proces má přiděleno několik nezávislých segmentů, například Kód procesu (pevná délka, pevný obsah) Globální konstanty (pevná délka, pevný obsah) Globální proměnné (pevná délka, proměnný obsah) Zásobník (proměnná délka i obsah)

12 Segmentace Registry procesoru zásobník SS Volná paměť ES
Rozšířená data DS data CS kód Paměť OS

13 Stránkování Paměťový prostor procesu je rozdělen na stejně dlouhé úseky – stránky (např B) Procesu se prostor jeví jako spojitý, je logicky spojitý, logické adresy jsou z intervalu <0,počet stránek x velikost stránky> Fyzicky jsou stránky na různých místech paměti, fyzicky je adresový prostro procesu nespojitý

14 Stránkování Tabulka obsazení paměti paměť volno 1 Proces 1 2 Proces 2
volno 1 Proces 1 2 Proces 2 3 Proces 3 4 5 Volno 6 7 6 5 4 3 2 1

15 Výběr vhodného místa paměti pro proces
Předcházíme fragmentaci paměti Metody First fit (první souvislý blok, do kterého se požadavek vejde) Best fit (blok s nejblíže vyšší velikostí, než je požadavek) Last fit Worst fit (největší volný blok) …

16 Setřásání paměti Řešení již vzniklé fragmentace Obvykle časově náročné
Používá se jen v nutných případech, tj. když nelze nalézt souvislý blok požadované velikosti Správce paměti informuje každý proces o změně fyzického paměťového prostoru Tato zpráva má větší prioritu než jakákoliv činnost procesu

17 Virtuální paměť

18 Virtuální paměť Fyzická paměť rozdělena na rámce (fyzické kolejnice)
Logická paměť rozdělena na stránky (místa pro uložení kolejnic) Stránka má buď Přidělen rámec, nebo Je odložena (do vnější paměti) Některé stránky nelze odložit (systémové procesy)

19 Virtuální paměť, stránkování na žádost
Vnější paměť Stránka 7 Stránka 6 Stránka 5 Stránka 4 Stránka 3 Stránka 2 Stránka 1 Stránka 0 Rámec 4 Rámec 3 Rámec 2 Rámec 1 Rámec 0

20 Proces žádá o stránku 4 Vnější paměť Stránka 7 Rámec 4 Stránka 6

21 Metody výběru oběti FIFO – Je odložena stránka, která má rámec přidělen nejdéle LIFO LFU = Less Frequently Used LRU = Last Recently Used NRU = Not Used Recently (hodinový algoritmus cyklicky prochází stránky a nuluje jejich used bit

22 Segmentace se stránkováním na žádost
Rámec 3 Rámec 2 Rámec 1 Rámec 0 Stránka 7 Stránka 6 Stránka 5 Stránka 4 Stránka 3 Stránka 2 Stránka 1 Stránka 0 kód Proces 1 data zásobník kód Proces 2 Vnější paměť data zásobník