13. Управление памятью. Функции ос по управлению памяти.
Оперативная память – важнейший ресурс вычислит. системы. Важность этого ресурса в том, что процессор может выполнять команды, только если они находятся в оперативной памяти. Оперативная память необходимый для работоспособности системы ресурс. Т.к. она используется всеми единицами работы, то необходимо рациональное управление памятью со стороны ОС.
Функции:
-отслеживание свободной и занятой памяти;
-выделение памяти единицам работы и данных из оперативной памяти;
-частичное перемещение кода и данных из оперативной памяти на диск, или наоборот;
-настройка адресов;
-статистическая и динамическая выделение памяти;
-организация защиты областей и памяти.
14. Понятие виртуального адресного пространства.
Вирт.адрес – условный адрес, к – й получается при компиляции исходного кода программ. В итоге получается от компилированный код, не привязанный к реальному размещению в операционной памяти. Когда такое размещение производиться, то ОС выполняет преобразования виртуальных адресов в физических адресах. В результате имеем двух стадийное преобразование, выполняемое компилятором и ОС. В некоторых случаях (когда заранее известно, где в операционной памяти будет располагаться программа), компилятор может генерировать код с использованием физических адресов. Совокупность всех виртуальных адресов образует виртуальное адресное пространство. Для каждого процесса виртуальное адресное пространство свое, независимо от других процессов.
Задача ОС - что бы обеспечить взаимно однозначное соответствие между виртуальными пространствами отдельных процессов и физич.адресными пространствами.
Вполне возможно совпадение вирт.др. для объектов разных процессов, однако, это не вызывает проблем, т.к. подобные объекты будут размещаться в различных участках операц.памяти.
Вполне возможно так же что суммарный объем вирт.адресн.пространств больше объема операт.памяти. В этом случае в задачу ОС будет входить временное размещение данных на диске.
Т.о. при управлении памятью ОС решает комплекс задач. Причем решения этих задач могкт выполнятся различными способами.
15. Классификация и сравнительный анализ алгоритмов распределения памяти.
Алгоритмы распределения памяти делятся на два класса:
Алгоритмы без использования внешней памяти:
-Алг. С использов. фиксировнных разделов.
-Алг. С исп. Динамических разделов.
Алг с исп. Перемещаемых разделов.
Алг с исп. Внешней памяти.
-Страничный алг.
-сегментный
-сегментно – страничный.
16. Распределение памяти фиксированными разделами.
Такой
алгоритм является простейшим способом
решения задач по управлению памятью и
заключается в следующем: Вся память
до начала работы ( или при запуске, или
при установке ОС) делится на части
неизменного размера, который называется
разделами. В ходе работы вновь создаваемым
процессом назначается тот или иной
раздел. Если процессов больше чем
разделов, то организуется очередь и
как только какой - нибудь раздел
освобождается производиться выбор
очередного процесса из очереди по
одному из принципов планирования.
Задачей ОС заключается:
В отслеживании свободных и занятых разделов;
В определении разделов для вновь создаваемого процесса, размещении процесса в разделе и освобождении разделов;
Настройка адресов (заранее неизвестно в каком разделе будет какой – либо процесс).
Положит. Моментом данного алг-а является его простота, т.е. низкие требования к ресурсам, надежность работы и т.д.
Недостатки: 1. Уровень многозадачности ограничен колич-м разделов (нельзя выполнить программ больше, чем кол-во разделов). Каждый процесс поглощается в свой раздел, в каждый раздел может быть помещен только 1 процесс.
2.процесс помещается в раздел и занимает его полностью, т.е. часть памяти не используется.
3.невозможно выполнить процесс требования в памяти которой превышают размер раздела.
Существует две области применения алг-а: -простейшие многозадачные системы, которые в наст.время не используются и применялись и создавались во время появления первых ОС. – специальные ОС для которых заранее известен список выполняющихся задач и их характеристик.