13. Виртуальная память.

Вирт память создает у польз-ля иллюзию будто бы при небольш (ограниченных) объемах физ ОЗУ, пользов-ль имеет очень большие объемы ОЗУ. Это достигается за счет использ внешних носителей инф.(напр винт,стримеры, магнитные ленты, CD-ROM,Zip,Flash)

Пусть пользователь имеет 256Кбайт – физ ОЗУ

ША – 32-разр, адресное пространство 2³²=4 Гб

При орг Вирт памяти физ ОЗУ разбивается на страницы (размер произв опр-ся разработчиком). Пусть 1стр-16кбайт=2¹⁴ Все адр пространство разбивается на страницы. N_стр=2³²/2¹⁴=2¹⁸=256кбайт страниц. В физ ОЗУ может нах-ся 16 стр.

М-абс номер стр18 разр L-номер ячейки на стр Р-поля признаков

Контроллер виртуальной памяти содержит: ассоциативное ЗУ- это ОЗУ в котором входной инф явл-ся данные, а выходом явл адрес ячейки где эти данные нах-ся. Контроллер Вирт памяти имеет столько ячеек АЗУ сколько физ страниц может располагаться в ОЗУ (в данном примере 16 ячеек). Процессор выставляет 32-р адр на ША, АЗУ сравнивает абсолютный номер страницы М с номерами страниц М* загруженными в физ ОЗУ,если М=М*, то данная страница нах-ся в физ ОЗУ и № этой стр в физ ОЗУ задается полем К(4р), поле К возбуждает эту стр в физ ОЗУ, младш часть адреса L возбуждает ячейку памяти на выбранной странице, формируется сигнал Q который открывает буфер(Эл-т с 3 сост) и подключает физ ОЗУ с Системной Магистрали. Если М≠М* это означает что данной стр в физ ОЗУ нет. Формируется сигнал неQ который вызывает подпрогу прерывания проц которой требуется загр недостающую стр внешн ЗУ (в качестве внешнего ЗУ может быть винт) в физ ОЗУ, при этом необх-мо сделать следующее:

1)Анализируется поле признаков, проверяется поле v (v по сбросу сбрас в 0 изначально ЗУ пустое).Если осущ запись стр в физ ОЗУ v устанавливается в 1. Чтобы уничножить стр достаточно v=0. Если v=0 значит в физ ОЗУ есть своб стр и на это место можно загр недостающую стр из внеш ЗУ .

2)Если все v=1 ,анализир признак старости стр R.Обычно признак старости R периодически сбрас в 0 по таймеру, при обращении к стр R автомат уст в 1.Если R=0 это значит что к данной стр давно не было обращений и на ее место можно загр требуемую стр, при этом возм след вариант:

а)Во время работы со старой стр команда записи не проходила, признак команды записи W=0 означает что точная копия этой стр нах-ся на винте => ее можно стирать в ОЗУ(v=0).

б)Проходила команда записи(w=1) означает что инф в ОЗУ отличается от копии на винте, тогда необходимо переписать инф с данной стр обратно на винт. Затем загрузить новую стр на место старой.

3)При работе со стр анализир-ся признаки приоритетов стр a и b.

a	b
0	0
0	1
1	0
1	1

-только для чтения ОС

-чтение + запись ОС

-чтение польз-ля + все действияОС

-чт/запись польз+все действияОС

Если объем стр мал, прерывание на данную стр происходит часто, “закачивается” инф маленькими порциями, но если объем стр большой прерыв происх реже, но перегоняются большие объемы инф. Для орг вирт памяти требуются средства аппаратной поддержки.