Управление памятью
Проблемы организации памяти мультипроцессорных вычислительных систем. Функции ос по управлению памятью.
Существуют статические и динамический распределения памяти.
Функции ОС:
1.Отслеживание свободной памяти
2.Выделение памяти активным процессам, освобождение памяти при завершении процессам.
3.Свопинг – вытеснение программ из памяти на диск и обратное перемещение, подкачка.
4. Преобразование виртуальных адресов в физические. Физическая память отведена – оперативная память. Виртуальная память доступная пользователям вся.
5.Защита участка программы от санкционированного доступа.
Память – ОП, внешний носитель – ОЗУ.
Методы защиты памяти
Метод граничных ресурсов
Используется очень широко, windowsпроцесс.
В общем случае выделяется 2 граничных регистра.
Регистр верхней границы и регистр нижней границы.
m- регистр верхней границы
m+N– регистр нижней границы
СС– схема сравнения
Исполнительный адрес посылает процесс фиксируется в адресной памяти
Значение адреса сравнивается с соседними верхними и нижними. M+N, еслиxв пределах границ, то естьx≥m, но х≤m+N, то значит этот адрес внутри того сегмента куда обращается программа. При выходе программы из заданной области, то естьx<m,x>m+Nвызывается прерывание, выделяется неправильная адресация. Работа программы прекращается. В частном случае, например вIntel, содержание базового регистра может быть регистром верхней границы для обозначения нижней, его называют регистром границы.
Метод ключей защиты
Метод ключей защиты ещё использовался в больших машинах ,а сейчас вIA-64Itanium.
Заключается в следующем:
Память логических отношений делится на блоки и сегменты. Каждому блоку памяти ставится код, который называется ключом защиты памяти. Каждой программе участвующей в мультипрограмной обработке так же присваивается нод, который называется ключом мультипрограмм Доступ к памяти разрешается если ключи совпадают.
Ключ программы находится либо в слове состояния программы PSW, слово состояния программы используется при переключении программы, сорранении состояния процессора при прерывании.
При обращении к памяти число разрядов зависит от коэффициента мультипрограммы и может составить несколько бит. При обращении к памяти используется адрес помещённый в регистр адреса, после чего запускается цикл памяти.
Группа старших разрядов адреса опред. Номер блока в котором производится обращение. Эти разряды используются для выборки из памяти защиты ключа, защиты которые присваивают данному блоку операционной системы. Ключ защиты хранится на регистре РКЗ. Комбинационная схема предаст. схему сравнения ключа защиты и ключа программы. Если они совпадают то доступ к памяти разрешается. Иначе прерывание по неправильной адресации. Память ключей защиты влияет на быстродействие элементов.
Зачастую используют ассоциативную память.
Защита отдельных ячеек
К каждой ячейке памяти отводится специальный бит защиты. Этот бит анализируется при каждой записи ячеек. Такой метод наиболее совершенный, однако наиболее трудоёмкий. Отбирает до 3 % памяти. Используется в многопроцессорных системах, для построения рентабельных программ (повторно - входимый).
Операция чтение выпускается из любой ячейки. Запись возможна только при сброшенном значении бита защиты.