Основы операционных систем презентация

Содержание

Слайд 1Основы операционных систем


Слайд 2Часть III. Управление памятью
Лекция 8. Простейшие схемы управления памятью


Слайд 3Иерархия памяти
Вторичная память
Оперативная память
Кэш
Регистры
Стоимость одного бита
Время доступа
Объем

Управляется ОС

Управляется менеджером памяти


Слайд 4Принцип локальности
Большинство реальных программ в течение некоторого отрезка времени работает с

небольшим набором адресов памяти – это принцип локальности

Принцип локальности связан с особенностями человеческого мышления


Слайд 5Проблема разрешения адресов
Человеку свойственно символическое мышление. Адреса (имена) переменных описываются идентификаторами,

формируя символьное адресное пространство

Оперативная физическая память может быть представлена в виде массива ячеек с линейными адресами.
Совокупность всех доступных физических адресов в вычислительной системе – это ее физическое адресное пространство

Как ?

Когда ?


Слайд 6


Связывание адресов


Другие объектные
модули
Загрузчик
Двоичный образ в памяти


Системные библиотеки


Динамические библиотеки
Процессор
и
БУП
Исходная программа
Компилятор
Объектный
модуль
Редактор

связей

Загрузочный модуль

Этап компиляции

Этап загрузки

Этап выполнения


Слайд 7Логическое адресное пространство
Символьное адресное пространство – совокупность всех допустимых идентификаторов переменных
Логическое

адресное пространство – совокупность всех допустимых адресов, с которыми работает процессор
Физическое адресное пространство – совокупность всех доступных физических адресов в вычислительной системе

Слайд 8Функции ОС и hardware для управления памятью
Отображение логического адресного пространства процесса

на физическое адресное пространство
Распределение памяти между конкурирующими процессами
Контроль доступа к адресным пространствам процессов
Выгрузка процессов (целиком или частично) во внешнюю память
Учет свободной и занятой памяти

Слайд 9Однопрограммная вычислительная система


ОС
ОС
0
Процесс пользователя
Процесс пользователя


Слайд 10Схема с фиксированными разделами

ОС
0
Раздел 1
Раздел 2
Раздел 3
Задание 1
Задание 2
Задание 3
Задание 4
Очередь

заданий

Очереди заданий










Процесс 1

Процесс 2

Процесс 3


Слайд 11Внутренняя фрагментация

ОС
0
Раздел 1
Раздел 2
Раздел 3
Процесс 1
Процесс 2
Процесс 3
Внутренняя фрагментация – «потеря»

части памяти, выделенной процессу, но не используемой им

Слайд 12Способы организации больших программ
Оверлейная структура
Программа разбивается на несколько частей. Постоянно в

памяти находится только загрузчик оверлеев, небольшое количество общих данных и процедур, а части загружаются по очереди
Динамическая загрузка процедур
Процедуры загружаются в память только по мере необходимости, после обращения к ним

Оба способа основаны на применении принципа локальности


Слайд 13Схема с динамическими разделами

ОС
0
200
1000
Очередь заданий
1
2
3
4
5
200
300
250
10
5
20
250
70
8
15
P1 время 10
400
P2 время 5
700
P3 время 20
950
P4 время 8
650
P1 время 5
P3 время 16
P3 время

11

P4 время 4

P5

270


Слайд 14Схема с динамическими разделами
Стратегии размещения нового процесса в памяти
Первый подходящий (first-fit).

Процесс размещается в первое подходящее по размеру пустое место
Наиболее подходящий (best-fit). Процесс размещается в наименьшее подходящее по размеру пустое место
Наименее подходящий (worst-fit). Процесс размещается в наибольшее пустое место

Слайд 15Схема с динамическими разделами

ОС
0
200
1000
Очередь заданий
5
70
15
P1 время 5
400
700
P3 время 16
950
P4 время 8
650


Слайд 16Схема с динамическими разделами

ОС
0
200
1000
P1 время 5
400
700
P3 время 15
950
P4 время 8
650
Внешняя фрагментация – невозможность использования

памяти, неиспользуемой процессами, из-за ее раздробленности

Возможна и внутренняя фрагментация при почти полном заполнении процессом пустого фрагмента


Слайд 17Схема с динамическими разделами

ОС
0
200
1000
400
700
950
P4
650
P5
270
520
770
P3
Сборка мусора
CPU
Сегментный регистр
+
Память
Логический адрес
Физический адрес
MMU – БУП


Слайд 18Линейное непрерывное отображение


Логическое адресное пространство
Физическое адресное пространство

0
100
N
N+100


Слайд 19








Линейное кусочно-непрерывное отображение


Логическое адресное пространство
Физическое адресное пространство
Page 0
Page 1
Page 2
Page 3
Page 4
Кадр 0
Кадр 1
Кадр 2
Кадр

3

Кадр 4

Кадр 5

Кадр 6

Кадр 7

Кадр 8

Логический адрес = Npage*size + offset
(Npage, offset)

Физический адрес = Nframe*size + offset
(Nfrаme, offset)

Страничная организация памяти

0

1

2

3

4

Таблица страниц

3

4

6

7

1

Npage -> Nframe

Серый цвет – занятое место


Свойственна внутренняя фрагментация


Слайд 20Линейное кусочно-непрерывное отображение
Страничная организация памяти
CPU

Логический адрес
offset
page
Таблица страниц
кадр
Память

Физический адрес
offset
кадр
MMU
атрибуты


Слайд 21Линейное кусочно-непрерывное отображение
Логическое адресное пространство
Физическое адресное пространство
Логический адрес – двумерный = (Nseg, offset)
Физический адрес линейный

= физический адрес начала сегмента + offset

Сегментная организация памяти





Сегмент 1

Сегмент 2

Сегмент 3







Серый цвет – занятое место

0

0

0

Свойственна внешняя фрагментация


Слайд 22Линейное кусочно-непрерывное отображение
Сегментная организация памяти
CPU

Логический адрес
offset
Nseg
Таблица сегментов
Память
Физический адрес

Максимальный размер сегмента
+


Слайд 23Линейное кусочно-непрерывное отображение
Сегментная организация памяти
CPU

Логический адрес
offset
Nseg
Таблица сегментов
Память
Физический адрес

Максимальный размер сегмента
Offset


Слайд 24Линейное кусочно-непрерывное отображение
Сегментно-страничная организация памяти
CPU

Логический адрес
Offset внутри сегмента
Nseg
Таблица сегментов
Память
Физический адрес

Максимальный размер

сегмента

Offset у сегмента <= размер

нет

да

Page

Offset


Размер страницы

ошибка

кадр


Page

Offset

Таблица страниц

Кадр


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика