15.Принципы организации виртуальной памяти.
Суть концепции виртуальной памяти заключается в том, что адреса, к к-рым обращ-ся выполняющ-ся процесс отделяются от адресов, реально существующих в ОП.
Каждый тип физической памяти представл. Собой набор однотипных эл-тов памяти, адресуемых в соотв–вии со способом адресации, присущих данной среде хранения
Совокупность адресов эл–тов ОП реально сущ–щих в системе наз. Физическим адресным простр–вом.
Механизм физическ. Адресации реализ – ся аппаратно.
Разделение на логическое, виртуальное и физическ. м. производить на разных уровнях разработки пр–м.
Совокуп-ть виртуальных адресов процесса наз-ся виртуальным адресным прост-вом. Хорошо, если адресн. пр-во будет непрерывным, и чтобы кажд. процесс имел свое адресное пр-во.
ВАП – виртуальное адресное пр-во.
ФАП – физическое адресное пр-во.
Переход от вирт. Адресов к физичесим может осущ-ся 2-мя способами:
статическое отображение.
Перемещающий загрузчик на основании исходных данных о нач. адресе загрузки и инф-ции об адресно-зависимых константах пр-мы, преобразует адреса и вып-ет загрузку.
2) динамическое преобразование адреса при каждом обращении к памяти в процессе вып-я программы. Пр-ма загружается в виртю адресах. Фиксируется смещение точки загрузки ФА относительно ВА. При каждом обращении к памяти вирт. адрес д.б. преобразован в физический. Главное, преобразование д.б. быстрым.
Требование к сис-ме динамического отображения.
1.Преобр-ние д.б. быстрым. Самое быстрое преобр-ние – табличное. Преобр-ние строится табличным способом и д. иметь аппаратную поддержку.(На 86 пр-ре вирт. пр-во не сделаешь)
2. Искусствен. Смежность ВАП
Лог-кое пр-во – совокуп-ть областей ФАП, на к-рое отображается чясть ВАП
Вирт. память – совокуп-ть программно – аппаратных средств, позволяющих разрабатывать пр-мы в независемом модельном адресном пр-ве, неограниченном ресурсами (размерами) физ-кой памяти.
Чтобы реализация вирт-ной памяти имела смысл отображение вып-ся блоками эл-тов, к-рые наз. страницами или сегментами. Чаще всего имеем блоки, кратные 2.
Задачи управления вирт-ой памятью.
1. выделение
2. освобождение
3. контроль
При отобр-нии ВАП на внеш. память решается 4 взаимосвяз. задачи:
1. размещение, т.е. в ОП выбир-ся физич. страницы, на к-рые будут отображ-ся страницы ВАП. В схемах со странич. организацией эта задача решается тревиально. При сегментной организации размещения реализуется неск-ми стратегиями.
В архивной среде нах-ся инф-ция, к-рая принадлежит отображаемой вирт. старнице.
Стратегии подкачки.
- по запросу(когда подкачка происх. по странич. прер-ю)
- подкачка с упреждением
3.Задача преобр-я заключ. в определении физическ. адреса по вирт-му. Конкатинацая базового адресстраницы и смещения.
4. Задача замещения
Выбор страницы или сегмента для выталкивания из ОП во внешнюю. В ОС сущ-ет рабочий набор страниц(мн-во невыгружаемых страниц)
Стратегии выталкивания.
- выталкивание 1-ой пришедшей страницы (FIFO). Опасность выталкивания нужной страницы
- выталкивание дольше всего не использовавшейся страницы (LRU)
- выталкивание реже всего используемой страницы (LFU)
- выталкивание случайной стр.