.RU

38. Управление оперативной памятью. Свопинг - 1. Основные понятия: Операционная система. Процесс. Поток. Многозадачность....


^ 38. Управление оперативной памятью. Свопинг.
Эффективность использования ОП можно увеличить за счёт внешней памяти. При нехватке ОП ненужные в данный момент разделы могут копироваться на диск. Это называется откачкой. Обратный процесс копирования называется подкачкой. Совокупность данных процессов называется свопингом. Для организации свопинга требуется планировщик памяти. Сложность в том, что один раздел может использоваться несколькими процессами. Свопинг позволяет заново распределить память для процесса, не запуская его с самого начала.

^ Потребность в перераспределении возникает по следующим причинам, например:

1-Появляется возможность выполнить больше малоактивных процессов, чем может одновременно разместиться в ОП.

2-Позволяет освободить память, занимающую процессом, который требует вмешательств пользователя.

3-Позволяет более эффективно использовать другие ресурсы, кроме ОП, например, с более высоким приоритетом.

4-В многопользовательских системах, когда используется один и тот же код. В свопинге могут участвовать только области данных пользователя.

^ 39. Синхронизация и взаимодействие процессов. Эффект "гонок". Критическая секция. Взаимное исключение. Способы обеспечения взаимного исключения.
Проблема синхронизации - Существует только для многозадачной ОС. Критическая секция - это часть программы, в которой осуществляется доступ к разделяемым данным.

Процессам часто нужно взаимодействовать друг с другом, например, один процесс может передавать данные другому процессу, или несколько процессов могут обрабатывать данные из общего файла. Во всех этих случаях возникает проблема синхронизации процессов, которая может решаться приостановкой и активизацией процессов, организацией очередей, блокированием и освобождением ресурсов.

Ситуации подобные той, когда два или более процессов обрабатывают разделяемые данные, и конечный результат зависит от соотношения скоростей процессов, называются гонками.

Важным понятием синхронизации процессов является понятие "критическая секция" программы. Критическая секция - это часть программы, в которой осуществляется доступ к разделяемым данным. Чтобы исключить эффект гонок по отношению к некоторому ресурсу, необходимо обеспечить, чтобы в каждый момент в критической секции, связанной с этим ресурсом, находился максимум один процесс. Этот прием называют взаимным исключением.

Простейший способ обеспечить взаимное исключение - позволить процессу, находящемуся в критической секции, запрещать все прерывания. Однако этот способ непригоден, так как опасно доверять управление системой пользовательскому процессу; он может надолго занять процессор, а при крахе процесса в критической области крах потерпит вся система, потому что прерывания никогда не будут разрешены.

Другим способом является использование блокирующих переменных. Следует заметить, что операция проверки и установки блокирующей переменной должна быть неделимой.

Реализация критических секций с использованием блокирующих переменных имеет существенный недостаток: в течение времени, когда один процесс находится в критической секции, другой процесс, которому требуется тот же ресурс, будет выполнять рутинные действия по опросу блокирующей переменной, бесполезно тратя процессорное время. Для устранения таких ситуаций может быть использован так называемый аппарат событий. С помощью этого средства могут решаться не только проблемы взаимного исключения, но и более общие задачи синхронизации процессов.

^ 40. Организация виртуальной памяти в Windows NT. Схема преобразования адреса для платформы Intel. Элемент PTE.
Windows NT построена в соответствии с классическими принципами:

ВП имеет страничную организацию.

В общем виде схема описывается следующим образом:

Линейный адрес разбивается на несколько частей:

Старшая часть адреса содержит номер элемента в корневой таблице. Этот элемент содержит адрес в таблице следующего уровня. Следующая часть линейного адреса содержит номер элемента уже в этой таблице и т.д. до последней страницы, которая содержит элемент физической страницы.

Самая младшая часть страницы является номером байта в этой физической таблице страниц.

Размер страниц для платформы фирмы Intel составляет 4 Кб, а для платформ DEC Alpha 8 Кб. А схема страничного преобразования выглядит так:

Линейный 32-х разрядный адрес занимает три части:

Старшие 10 разрядов адреса определяют номер одного из 1024 элементов в каталоге страниц, адрес которого находится в регистре процессора CR3. Этот элемент содержит физический адрес таблицы страниц. Следующие 10 разрядов линейного адреса определяют номер элемента таблицы. Элемент в свою очередь содержит физический адрес страницы ВП. Младших 12 разрядов линейного адреса достаточно, чтобы определить внутри 4КБ страницы точный физический номер, адресуемой ячейки.

Рассмотрим отдельный элемент таблицы страницы, которой называют PTE (Page Table Element).

Старшие 5 бит определяют тип страницы с точки зрения допустимых операций. WIN 32 API поддерживает 3 допустимых значения этого поля:

PAGE NO Access.

PAGE READ ONLY.

^ PAGE READ/WRITE.

Следующие 20 бит определяют базовый физический адрес в странице памяти и если их до 12 битами младшими разрядами линейного адреса, то они образуют физический адрес ячейки памяти, к которой производится обращение. Следующие 4 бита (PTE) описывают используемый файл подкачки. Комбинация этих битов определяют один из 16 возможных в системе файлов. Последующие 3 бита определяют состояние страницы в системе.

Старший из них называют ^ T – Transition определяет следующую страницу, как переходную.

D – Dirty отмечает страницу, в которой была произведена запись. Информация об изменениях в страницах необходима для того, чтобы принимать решение о состоянии страницы в файле по указанию при её вытеснении. То есть если страница не изменялась в памяти после загрузки, то её можно просто стереть, так как копия осталась в файле подкачки.

^ Р – Present младший бит определяет присутствует страница в ОП или в файле подкачки. Для ускорения страничного преобразования в процессоре имеется специальная кэш-память, которая называется TLB (Translation Lookside Buffer). В ней хранятся наиболее часто используемые элементы каталога и элементы страниц. Каждый процесс в Windows NT имеет свой отдельный каталог страниц и свое собственное независимое адресное пространство, что дает дополнительные возможности при защите процессов.

Механизм преобразования виртуального адреса в физический при страничной организации памяти.

Схема преобразования виртуального адреса в физический для сегментно-страничной организации памяти.


3-kolco-otpravlyaetsya-na-yug-kniga-vtoraya.html
3-komissiya-obshestvennoj-palati-rt-po-voprosam-socialnoj-politiki-informacionnij-byulleten-vipusk-7-kazan-2009.html
3-kommunikaciya-v-arhitekture-i-istoriya-vvedenie-v-semiologiyu.html
3-kompetencii-obuchayushegosya-formiruemie-v-rezultate-osvoeniya-disciplini.html
3-kompiliruem-stavim-yadro-6-ili-yadernaya-fizika-dlya-domohozyajki.html
3-kompleksnie-soedineniya-metodicheskie-ukazaniya-programma-reshenie-tipovih-zadach-i-kontrolnie-zadaniya-dlya-studentov.html
  • textbook.bystrickaya.ru/irina-kulakova-zavetnie.html
  • credit.bystrickaya.ru/polozhenie-moskovskie-sorevnovaniya-po-skalolazaniyu-disciplina-bouldering.html
  • vospitanie.bystrickaya.ru/vskarmlivanie-nedonoshennih-detej-v-p-bisyarina-detskie-bolezni.html
  • thescience.bystrickaya.ru/klass-11-zachyot-1-tvorchestvo-m-e-saltikova-shedrina-mihail-evgrafovich-saltikov-shedrin-1826-1889.html
  • urok.bystrickaya.ru/programma-disciplini-teoreticheskaya-fonetika-dlya-studentov-napravleniya-031100-lingvistika-stepen-bakalavr-lingvistiki.html
  • holiday.bystrickaya.ru/moskovskij-gosudarstvennij-universitet-ekonomiki-statistiki-i-informatiki-mesi.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/fnansovo-pravova-vdpovdalnst-za-porushennya-podatkovogo-zakonodavstva.html
  • uchit.bystrickaya.ru/statisticheskoe-izuchenie-denezhnogo-obrasheniya.html
  • grade.bystrickaya.ru/nominativnij-binom-v-svete-problemi-konceptualnoj-celostnosti-pri-verbalnoj-razdelnooformlennosti-10-02-19-teoriya-yazika.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-pedagoga-utkinoj-natali-anatolevni-ii-kategoriya-po-russkomu-yaziku-5-klass-rassmotreno-na-zasedanii-stranica-4.html
  • tasks.bystrickaya.ru/04-istochniki-informacii-rekomendovano-gruppoj-po-peresmotru-isbd-odobreno-postoyannim-komitetom-sekcii-katalogizacii.html
  • institute.bystrickaya.ru/gabriel-garsiya-markes-sto-let-odinochestva-stranica-10.html
  • reading.bystrickaya.ru/konvenciya-po-ohrane-i-ispolzovaniyu-transgranichnih-vodotokov-i-mezhdunarodnih-ozer-konvenciya-po-vodam.html
  • doklad.bystrickaya.ru/vnutrennyaya-i-vneshnyaya-sreda-organizacii-chast-6.html
  • composition.bystrickaya.ru/paralleli-stranica-13.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/sistema-zachetnih-edinic-osobennosti-organizacii-i-kalendarnogo-planirovaniya-uchebnogo-processa-stranica-13.html
  • control.bystrickaya.ru/bezuslovnaya-lyubov-vii-illyuziya-otrazheniya-viii-rozovie-dvojnyashki.html
  • writing.bystrickaya.ru/14-tyulpani-grejga-vashemu-vnimaniyu-predlagaetsya-ocherednoj-29-j-katalog-cvetochnih-rastenij-iz-nashej-kollekcii.html
  • holiday.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-glossarij-s-kontrolnimi-zadaniyami-dlya-studentov-zaochnogo-fakulteta-utverzhdayu-stranica-2.html
  • studies.bystrickaya.ru/fizika-i-paranormalnie-yavleniya.html
  • report.bystrickaya.ru/kl-bistro-realizuemie-aktivi-summu-kratkosrochnih-obyazatelstv-kurs-bankovskoe-delo-yavlyaetsya-prodolzheniem.html
  • write.bystrickaya.ru/gori-othodov-portyat-imidzh-rossijskih-gorodov-kompleks-gorodskogo-hozyajstva-goroda-moskvi-gu-centr-reformi-v-zhkh.html
  • thesis.bystrickaya.ru/predlagaemaya-chitatelyu-kniga-predstavlyaet-soboj-perevodi-publikacij-i-dokumentov-otrazhayushih-po-mneniyu-sostavitelej-mnogoobrazie-pozicij-i-ocenok-otnositelno-stranica-65.html
  • doklad.bystrickaya.ru/veshi-kotorih-net-l-l-mihajlov-pechataetsya-po-izdaniyu-nyu-jork-frederik-a-pregger-1962-hoffer-eric.html
  • report.bystrickaya.ru/istoriya-formirovaniya-delovogo-stilya-vstuplenie.html
  • school.bystrickaya.ru/hudozhestvennoe-svoeobrazie-puteshestviya-iz-peterburga-v-moskvu-radisheva-i-ego-vliyanie-na-peredovuyu-misl-epohi.html
  • thescience.bystrickaya.ru/investori-gotovi-vkladivat-v-lesnoj-kompleks-vologodchini-12-mlrd-evroiaa-infobio.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/vidi-bezopasnosti.html
  • literatura.bystrickaya.ru/section-ii-forms-of-city-government-uchebnoe-posobie-rekomendovano-dalnevostochnim-regionalnim-uchebno-metodicheskim-centrom.html
  • knigi.bystrickaya.ru/rostovskaya-oblast-belokalitvinskij-rajon-p-vinogradnij.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/seans-500-govorit-set-vechnaya-realnost-dushi-chasti-1-i-chenneling.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochej-programmi-uchebnoj-disciplini-modulya-konstruirovanie-odezhdi.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/volter.html
  • university.bystrickaya.ru/gorgij-ideya-kak-princip-strukturnosti-zhizni-kommentarii-k-dialogam-platona-sbornik.html
  • desk.bystrickaya.ru/polozhenie-ob-obuchenii-instruktazhe-i-proverke-znanij-voennosluzhashih-i-lic-grazhdanskogo-personala-vooruzhennih-sil-respubliki-belarus-po-voprosam-ohrani-truda.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.