Лекция 5 Управление памятью Виртуальное адресное пространство. - презентация

1 Лекция 5 Управление памятью Виртуальное адресное пространство

2 Управление памятью Иерархическая структура Модуль управления памятью Менеджер памяти Какая часть используется Выделяет процессам Освобождает ресурсы Управляет обменом между оперативной памятью и диском

3 Настройка адресов и защита Проблема перемещения программ в памяти Разделение памяти на блоки по 2 КБ и добавление защитного кода 4бита Появление Базовых и предельных регистров Минус. Выполнение операции сравнения при каждом обращении к памяти

4 Основное управление памятью СУП SwappingPaging

5 Swapping механизм при котором отдельные запущенные процессы (обычно неактивные) перемещаются из ОЗУ на жёсткий диск, освобождая ОЗУ для загрузки других процессов. Основное отличие этого механизма от страничного заключается в том, что процессы перемещаются между ОЗУ и жестким диском целиком, поэтому иногда некоторые процессы могут полностью отсутствовать в ОЗУ. При наступлении условий активизации процесса он возвращается диспетчером памяти в ОЗУ. Существуют различные алгоритмы выбора процессов на загрузку и выгрузку, а также различные способы выделения оперативной и дисковой памяти загружаемому процессу.

6 Paging Оперативная память делится на страницы: области памяти фиксированной длины (например, 4096 байт), которые являются минимальной единицей выделяемой памяти (то есть даже запрос на 1 байт от приложения приведёт к выделению ему страницы памяти). Процесс обращается к памяти с помощью адреса виртуальной памяти, который содержит в себе номер страницы и смещение внутри страницы. Операционная система преобразует виртуальный адрес в физический, при необходимости подгружая страницу с жёсткого диска в оперативную память. При запросе на выделение памяти операционная система может «сбросить» на жёсткий диск страницы, к которым давно не было обращений. Критические данные (например, код запущенных и работающих программ, код и память ядра системы) обычно находятся в оперативной памяти (исключения существуют, однако они не касаются той части, которая отвечает за использование файла подкачки).

7 Подкачка ОС А А B А B C B C B C D B C D

8 Механизмы. Битовые массивы Делят на блоки от нескольких слов до нескольких килобайт. Каждый свободный блок – 0, занятый 1 Чем меньше блок – тем больше битовый массив Основная проблема при перемещении k- блоков, необходимо найти k следующих друг за другом 0-битов

9 Механизмы. Связных списки Отслеживание занятых и свободных фрагментов памяти Простое изменение списка Простые алгоритмы поиска Первый подходящий участок Следующий подходящий участок Самый подходящий участок Подлежат ускорению если иметь 2 списка (процессов и свободных фрагментов) – самый подходящий победит.

10 Пример A BC D P05H53P86P144 AXB AX XB X AB A B

11 Семинар Планировщик Windows Планировщики Linux Алгоритмы свопинга Понятие «Утечки памяти», примеры.