Bài giảng Hệ điều hành - Chương 7: Bộ nhớ ảo

Bài giảng Hệ điều hành Chương 7: Bộ nhớ ảo trình bày về các nội dung chính vấn đề về Real Memory, ý tưởng Virtual Memory, thực hiện Virtual Memory, các chiến lược của Virtual Memory như chiến lược nạp, chiến lược thay thết trang, chiến lược cấp phát khung trang, hiện tượng thrashing.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ điều hành - Chương 7: Bộ nhớ ảo Baøi giaûng 7 : Boä nhôù AÛo VaÁn ñeà vôùi Real Memory YÙ töôûng Virtual Memory Thöïc hieän Virtual Memory Caùc chieán löôïc cuûa Virtual Memory Chieán löôïc naïp Chieán löôïc thay theá trang Chieán löôïc caáp phaùt khung trang Hieän töôïng thrashing Nguyeân nhaân Giaûi phaùp 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 1 Caùc caáp boä nhôù Cho ñeán nay : Naïp toaøn boä tieán trình vaøo boä nhôù roài thöïc hieän noù... Neáu kích thöôùc tieán trình lôùn hôn dung löông boä nhôù chính ? Memory Cache Registers 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 2 Giaûi phaùp Taïi moät thôøi ñieåm chæ coù 1 chæ thò ñöôïc thi haønh Taïi sao phaûi naïp taát caû tieán trình vaøo BNC cuøng 1 luùc ? YÙ töôûng Cho pheùp naïp vaø thi haønh töøng phaàn tieán trình Ai ñieàu khieån vieäc thay ñoåi caùc phaàn ñöôïc naïp vaø thi haønh ? Taïi moät thôøi ñieåm chæ giöõ trong BNC caùc chæ thò vaø döõ lieäu caàn thieát taïi thôøi ñieåm ñoù Caùc phaàn khaùc cuûa tieán trình naèm ôû ñaâu ? Giaûi phaùp Boä nhôù aûo (virtual memory) 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 3 Virtual Memory Neáu coù moät Virtual Memory vôùi dung löôïng raát raát lôùn cho LTV laøm vieäc... Hoan hoâ ! Virtual Memory Memory Cache Registers 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 4 YÙ töôûng Taùch bieät KGÑC vaø KGVL LTV : moãi tieán trình laøm vieäc vôùi KGÑC 2m cuûa mình (ñòa chæ töø 0 – (2m -1)) HÑH : chòu traùch nhieäm naïp caùc KGÑC vaøo moät KGVL chung Giaûi phaùp cuûa HÑH : Naïp töøng phaàn tieán trình Phaân chia KGÑC thaønh caùc phaàn ? Paging/Segmentation Môû roäng BNC ñeå löu tröõ caùc phaàn cuûa tieán trình chöa ñöôïc naïp Duøng BNP(disk) ñeå môû roäng BNC Nhaän bieát phaàn naøo cuûa KGÑC chöa ñöôïc naïp ? Boå sung bit côø hieäu ñeå nhaän daïng tình traïng cuûa moät page/segment laø ñaõ ñöôïc naïp vaøo BNC hay chöa Cô cheá chuyeån ñoåi qua laïi caùc phaàn cuûa tieán trình giöõa BNC vaø BNP Swapping... 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 5 Virtual Memory vôùi cô cheá phaân trang (Paging) Phaân chia KGÑC thaønh caùc page Duøng BNP(disk) ñeå môû roäng BNC, löu tröõ caùc phaàn cuûa tieán trình chöa ñöôïc naïp Boå sung bit côø hieäu trong Page Table ñeå nhaän daïng tình traïng moät page ñaõ ñöôïc naïp vaøo BNC hay chöa . Caáu truùc moät phaàn töû trong Page Tables 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 6 Löu tröõ KGÑC ôû ñaâu ? Söû duïng boä nhôù phuï ñeå löu tröõ taïm thôøi caùc trang chöa söû duïng DISK P RAM 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 7 Virtual Memory virtual address space 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 physical memory 7 1 5 4 13 2 18 3 3 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 8 Memory Lookup present Outgoing physical address bit 15 000 0 1 1 0 Page table 14 000 0 13 000 0 (0x6004, 24580) 12 000 0 11 111 1 10 000 0 9 101 1 8 000 0 7 000 0 6 000 0 5 011 1 4 100 1 3 000 1 2 110 1 1 001 1 4-bit index 0 010 1 into page table virtual page = 0x0010 = 2 12-bit offset Incoming virtual address 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 (0x2004, 8196) 12/2/2005 Trần Hạnh Nhi 9 Memory Lookup present Outgoing physical address bit 15 000 0 Page table 14 000 0 13 000 0 12 000 0 11 111 1 10 000 0 9 101 1 8 000 0 7 000 0 6 000 0 5 4 011 100 1 1 ...