Концепция виртуальной памяти. (22-1)

Позволяет программам работать даже тогда, когда они частично находятся в ОП. Основой для разработки подхода послужили оверлейные перекрытия: ОС сама разбивает программу на модули, освобождая от этой работы программиста.

Суть концепции ВП в том, что адреса, к которым обращается выполняющийся процесс, отделяются от адресов реально существующей ОП. Те адреса, на которые делает ссылки выполняющийся процесс, называются виртуальными, а адреса ОП – реальными или физическими.

Преобразование виртуальных адресов в реальные во время выполнения процесса обеспечивает механизм динамического преобразования адресов (МДПА).

МДПА ведет таблицы, показывающие, какие ячейки ВП в текущий момент времени находятся в реальной памяти и где они размещаются.

Чтобы сократить объем информации, отображаемые элементы информации группируются в блоки. Система следит за тем, в каких местах ОП размещаются различные блоки ВП.

Способы реализации вп

Существует 2 способа реализации виртуальной памяти:

• Если блоки имеют одинаковый размер, то они называются страницами, а соответствующая организация памяти – страничная.

• Если блоки имеют различные размеры, то они называются сегментами, а соответствующая организация памяти – сегментная.

Преобразование V в ψ

Ψ – физический адрес в ОП.

V – виртуальный адрес, указывается при помощи упорядоченной пары чисел (b,d), где b – номер блока; d – смещение, относительно начального адреса.

Каждый процесс имеет собственную таблицу отображения блоков (ТОБ), которую ОС ведет в реальной физической памяти (Ψ). (ТОБ = Таблица Страниц – отображает виртуальные страницы в реальные)

Реальный адрес «а» в этой таблице загружается в специальный регистр ЦП, называемый регистром начального адреса таблицы блоков (РНАТБ). Номер блока «b» суммируется с базовым адресом «a», образуя реальный адрес «b’» блока «b» в физической памяти. Затем к «b’» прибавляется смещение «d» и получается Ψ –реальный адрес.

Из-за этого систему нельзя назвать системой реального времени.

Расслоение памяти. Регистр перемещений. Прерывания и опрос состояний. (2-1) Метод расслоения памяти (интерливинг)

Применяется для увеличения скорости доступа к основной (оперативной) памяти. В обычном случае, во время обращения к какой-то одной из ячеек модуля основной памяти никакие другие обращения к памяти производиться не могут. При расслоении памяти соседние по адресам ячейки размещаются в различных модулях памяти, так что появляется возможность производить несколько обращений одновременно.

Например, при расслоении на два направления ячейки с нечетными адресами оказываются в одном модуле памяти, а с четными — в другом. При простых последовательных обращениях к основной памяти ячейки выбираются поочередно.

Таким образом, расслоение памяти позволяет обращаться сразу к нескольким ячейкам, поскольку они относятся к различным модулям памяти.

Регистр перемещения

Регистр перемещения обеспечивает возможность динамического перемещения программ в памяти. В регистр перемещения заносится базовый адрес программы, хранящейся в основной памяти. Содержимое регистра перемещения прибавляется к каждому указанному в выполняемой программе адресу. Благодаря этому пользователь может писать программу так, как если бы она начиналась с нулевой ячейки памяти.

Во время выполнения программы все исполнительные адреса обращений формируются с использованием регистра перемещения — и благодаря этому программа может реально размещаться в памяти совсем не в тех местах, которые она должна была бы занимать согласно адресам, указанным при трансляции.