Hệ điều hành - Chapter 7: Quản lý bộ nhớ

Quản lý bộ nhớ là công việc của hệ điều hành với sự hỗ trợ của phần cứng nhằm phân phối, sắp xếp các process trong bộ nhớ sao cho hiệu quả.Mục tiêu cần đạt được là nạp càng nhiều process vào bộ nhớ càng tốt (gia tăng mức độ đa chương)Trong hầu hết các hệ thống, kernel sẽ chiếm một phần cố định của bộ nhớ; phần còn lại phân phối cho các process.Các yêu cầu đối với việc quản lý bộ nhớ - Cấp phát bộ nhớ cho các process ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ điều hành - Chapter 7: Quản lý bộ nhớ Chöông 7. Quaûn lyù boä nhôù Khaùi nieäm cô sôû Caùc kieåu ñòa chæ nhôù (physical address , logical address) Chuyeån ñoåi ñòa chæ nhôù Overlay vaø swapping Moâ hình quaûn lyù boä nhôù ñôn giaûn – Fixed partitioning – Dynamic partitioning – Cô cheá phaân trang (paging) – Cô cheá phaân ñoaïn (segmentation) – Segmentation with pagingKhoa KTMT Khaùi nieäm cô sôû Chöông trình phaûi ñöôïc mang vaøo trong boä nhôù vaø ñaët noù trong moät tieán trình ñeå ñöôïc xöû lyù Input Queue – Moät taäp hôïp cuûa nhöõng tieán trình treân ñóa maø ñang chôø ñeå ñöôïc mang vaøo trong boä nhôù ñeå thöïc thi. User programs traûi qua nhieàu böôùc tröôùc khi ñöôïc xöû lyù.Khoa KTMT Khaùi nieäm cô sôû Quaûn lyù boä nhôù laø coâng vieäc cuûa heä ñieàu haønh vôùi söï hoã trôï cuûa phaàn cöùng nhaèm phaân phoái, saép xeáp caùc process trong boä nhôù sao cho hieäu quaû. Muïc tieâu caàn ñaït ñöôïc laø naïp caøng nhieàu process vaøo boä nhôù caøng toát (gia taêng möùc ñoä ña chöông) Trong haàu heát caùc heä thoáng, kernel seõ chieám moät phaàn coá ñònh cuûa boä nhôù; phaàn coøn laïi phaân phoái cho caùc process. Caùc yeâu caàu ñoái vôùi vieäc quaûn lyù boä nhôù – Caáp phaùt boä nhôù cho caùc process – Taùi ñònh vò (relocation): khi swapping,… – Baûo veä: phaûi kieåm tra truy xuaát boä nhôù coù hôïp leä khoângKhoa KTMT Caùc kieåu ñòa chæ nhôù Ñòa chæ vaät lyù (physical address) (ñòa chæthöïc) laø moät vò trí thöïc trong boä nhôù chính. Ñòa chæ luaän lyù (logical address) laø moät vò trí nhôù ñöôïc dieãn taû trong moät chöông trình ( coøn goïi laø ñòa chæaûo virtual address) – Caùc trình bieân dòch (compiler) taïo ra maõ leänh chöông trình maø trong ñoù moïi tham chieáu boä nhôù ñeàu laø ñòa chæ luaän lyù – Ñòa chæ töông ñoái (relative address) (ñòa chæ khaû taùi ñònh vò, relocatable address) laø moät kieåu ñòa chæ luaän lyù trong ñoù caùc ñòa chæ ñöôïc bieåu dieãn töông ñoái so vôùi moät vò trí xaùc ñònh naøo ñoù trong chöông trình.  Ví duï: 12 byte so vôùi vò trí baét ñaàu chöông trình,… – Ñòa chæ tuyeät ñoái (absolute address): ñòa chæ töông ñöông vôùi ñòa chæ thöïc.Khoa KTMT Naïp chöông trình vaøo boä nhôù Boä linker: keát hôïp caùc object module thaønh moät file nhò phaân khaû thöïc thi goïi laø load module. Boä loader: naïp load module vaøo boä nhôù chính System System library static linking library dynamic linking System System library libraryKhoa KTMT Cô cheá thöïc hieän linking 0 Module A 0 Module A relocatable CALL B object modules JMP “L” length LL −1 Return L − 1 Return L Module B 0 Module B load module JMP “L+M” CALL C length M L + M − 1 ReturnM −1 Return L + M Module C 0 Module C length N L + M + N − 1 ReturnN −1 ReturnKhoa KTMT Chuyeån ñoåi ñòa chæ Chuyeån ñoåi ñòa chæ: quaù trình aùnh xaï moät ñòa chætöø khoâng gian ñòa chænaøy sang khoâng gian ñòa chækhaùc. Bieåu dieãn ñòa chænhôù – Trong source code: symbolic (caùc bieán, haèng, pointer,…) – Thôøi ñieåm bieân dòch: thöôøng laø ñòa chæ khaû taùi ñònh vò  Ví duï: a ôû vò trí 14 bytes so vôùi vò trí baét ñaàu cuûa module. – Thôøi ñieåm linking/loading: coù theå laø ñòa chæ thöïc. Ví duï: döõ lieäu naèm taïi ñòa chæ boä nhôù thöïc 2030 0 2000 int i; goto p1; p1 250 2250 symbolic address relocatable address physical memoryKhoa KTMT Chuyeån ñoåi ñòa chæ (tt) Ñòa chæ leänh (instruction) vaø döõ lieäu (data) ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh ñòa chæ thöïc coù theå xaûy ra taïi ba thôøi ñieåm khaùc nhau – Compile time: neáu bieát tröôùc ñòa chæ boä nhôù cuûa chöông trình thì coù theå keát gaùn ñòa chæ tuyeät ñoái luùc bieân dòc ...