intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Hệ điều hành - Chương 4: Bộ nhớ ảo (Lương Minh Huấn)

Chia sẻ: Bạch Khinh Dạ Lưu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

Thêm vào BST
Báo xấu
27
lượt xem 8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hệ điều hành - Chương 4: Bộ nhớ ảo (Lương Minh Huấn) có nội dung trình bày về các khái niệm bộ nhớ ảo, phân trang theo yêu cầu, thay thế trang, cấp phát khung trang, trì trệ toàn hệ thống, bộ nhớ thứ cấp, sơ đồ chuyển đổi địa chỉ,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ điều hành - Chương 4: Bộ nhớ ảo (Lương Minh Huấn)

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN CHƯƠNG 4: BỘ NHỚ ẢO GV: LƯƠNG MINH HUẤN
  2. NỘI DUNG I. Các khái niệm II. Phân trang theo yêu cầu III. Thay thế trang IV.Cấp phát khung trang V. Trì trệ toàn hệ thống
  3. I. CÁC KHÁI NIỆM ➢Bộ nhớ ảo là một kỹ thuật cho phép một không gian địa chỉ logic lớn có thể được ánh xạ vào một bộ nhớ vật lý nhỏ hơn. ➢Bộ nhớ ảo có thể được triển khai bằng cách phân trang hoặc phân đoạn, hiện tại phân trang thông dụng hơn. ➢Bộ nhớ ảo cho phép chạy những tiến trình cực lớn và cũng cho phép gia tăng mức độ đa chương được, tăng hiệu suất sử dụng CPU. Ngoài ra, nó giải phóng người lập trình ứng dụng khỏi việc lo lắng về khả năng sẵn có của bộ nhớ.
  4. I. CÁC KHÁI NIỆM ➢Ý tưởng: ➢Hai đặc trưng quan trọng của kiến trúc phân đoạn và phân trang: ▪ Mọi sự truy xuất vùng nhớ của một tiến trình đều được chuyển đổi địa chỉ lúc thi hành (run-time) => có thể swap-in, swap-out. ▪ Một tiến trình được phân ra thành một số phần (trang hoặc đoạn) và không nhất thiết phải nằm liên tục nhau. ➢Nếu hai tính chất trên được bảo đảm thì không nhất thiết tất cả các trang hoặc phân đoạn phải nằm trong bộ nhớ chính lúc thi hành.
  5. I. CÁC KHÁI NIỆM ➢Ưu điểm của bộ nhớ ảo: ▪ Số lượng process trong bộ nhớ nhiều hơn. ▪ Một process có thể được thực thi ngay cả khi kích thước của nó lớn hơn kích thước bộ nhớ. ▪ Bộ nhớ tham chiếu một địa chỉ logic gọi là bộ nhớ ảo (virtual memory). • Bao gồm bộ nhớ thực + phần thứ cấp (đĩa cứng,...). • Thông thường, phần bộ nhớ ảo được lưu ở vùng không gian đặc biệt gọi là swap space. ▪ Việc chuyển đổi địa chỉ có sự hổ trợ của phần cứng.
  6. I. CÁC KHÁI NIỆM ➢Yêu cầu đối với bộ nhớ ảo ➢Phần cứng memory management phải hổ trợ phân trang và phân đoạn. ➢OS phải quản lý sự di chuyển của trang/ đoạn từ bộ nhớ chính sang bộ nhớ ảo (bộ nhớ thứ cấp).
  7. I. CÁC KHÁI NIỆM ➢Vấn đề kết hợp phân trang và phân đoạn ➢Nhằm kết hợp ưu điểm và giảm bớt khuyết điểm của 2 mô hình phân trang và phân đoạn. Người ta đưa ra một số mô hình kết hợp như: ▪ Mỗi process sẽ có: • Một bảng phân đoạn • Nhiều bảng phân trang: mỗi phân đoạn có một bảng phân trang.
  8. I. CÁC KHÁI NIỆM ▪ Một địa logic (địa chỉ ảo) bao gồm: • Segment number: là chỉ mục của phần tử trong bảng phân đoạn, các phần tử này chứa địa chỉ cơ sở của bảng phân trang trong phân đoạn đó. • Page number: là chỉ mục trong bảng phân trang, dung để tính chỉ số frame trong bộ nhớ thực tương ứng. • Offset: dung để định vị vị trí nhớ trong frame.
  9. I. CÁC KHÁI NIỆM ➢Sơ đồ chuyển đổi địa chỉ
  10. I. CÁC KHÁI NIỆM ➢Quản lý việc chuyển đổi giữa vùng nhớ chính và vùng nhớ phụ: ➢Các chính sách cần xét: ▪ Chính sách nạp(fetch policy): khi nào thì một trang được nạp vào bộ nhớ? ▪ Chính sách đặt(placement policy): trang hoặc phân đoạn sẽ được đặt ở đâu trong bộ nhớ chính? ▪ Chính sách thay thế(replacement policy): chọn trang nào đưa ra khỏi bộ nhớ phụ khi cần nạp một trang mới vào bộ nhớ chính?
  11. I. CÁC KHÁI NIỆM ➢Cài đặt bộ nhớ ảo: ▪ Kỹ thuật phân trang theo yêu cầu (demand paging) ▪ Kỹ thuật phân đoạn theo yêu cầu (demand segmentation) • Khó vì kích thước không đồng nhất
  12. II. KỸ THUẬT PHÂN TRANG THEO YÊU CẦU ➢Phân trang theo yêu cầu = Phân trang + swapping ➢Tiến trình là một tập các trang thường trú trên bộ nhớ phụ. ➢Một trang chỉ được nạp vào bộ nhớ chính khi có yêu cầu. ➢Khi có yêu cầu về một trang nào đó, cần có cơ chế cho biết trang đó đang ở trên đó hoặc ở trong bộ nhớ ▪ Sử dụng bit valid/invalid ▪ Valid: có trong bộ nhớ chính ▪ Invalid: trang không hợp lệ hoặc trang đang nằm trong bộ nhớ phụ
  13. II. KỸ THUẬT PHÂN TRANG THEO YÊU CẦU ➢Cơ chế phần cứng ➢Bảng trang ▪ Phải phản ánh được một trang đang nằm trong bộ nhớ chính hay bộ nhớ phụ và tương ứng đang nằm ở vị trí nào (trong bộ nhớ chính hoặc bộ nhớ phụ) ➢Bộ nhớ phụ ▪ Dùng một không gian trên đĩa cứng thường gọi là không gian swapping.
  14. II. KỸ THUẬT PHÂN TRANG THEO YÊU CẦU
  15. II. KỸ THUẬT PHÂN TRANG THEO YÊU CẦU ➢Vấn đề lỗi trang ➢Truy xuất đến một trang được đánh dấu bất hợp lệ sẽ làm phát sinh một lỗi trang(page fault). ➢Khi dò tìm trong bảng trang để lấy các thông tin cần thiết cho việc chuyển đổi địa chỉ, nếu nhận thấy trang đang được yêu cầu truy xuất là bất hợp lệ, cơ chế phần cứng sẽ phát sinh một ngắt để báo cho hệ điều hành.
  16. II. KỸ THUẬT PHÂN TRANG THEO YÊU CẦU
  17. II. KỸ THUẬT PHÂN TRANG THEO YÊU CẦU ➢Xử lý lỗi trang 1. Kiểm tra trang được truy xuất có hợp lệ hay không? 2. Nếu truy xuất không hợp lệ => kết thúc. Ngược lại => bước 3. 3. Tìm vị trí chứa trang muốn truy xuất trên đĩa cứng. 4. Tìm một khung trang trống trên bộ nhớ chính a)Nếu tìm thấy => bước 5 b)Nếu không tìm thấy khung trang trống, tìm một khung trang “nạn nhân” và chuyển nó ra bộ nhớ phụ, cập nhật bảng trang.
  18. II. KỸ THUẬT PHÂN TRANG THEO YÊU CẦU 6. Chuyển trang muốn truy xuất từ bộ nhớ phụ vào bộ nhớ chính, cập nhật bảng trang, bảng khung trang. 7. Tái kích hoạt tiến trình tại chỉ thị truy xuất đến trang.
  19. III. THAY THẾ TRANG ➢Là cơ chế thay thế một trang đang nằm trong bộ nhớ nhưng chưa cần sử dụng bằng một trang đang nằm trong đĩa (không gian swapping) đang được yêu cầu. ➢Hai thao tác: ▪ Chuyển trang từ bộ nhớ chính ra bộ nhớ phụ. ▪ Mang trang từ bộ nhớ phụ vào bộ nhớ chính ➢Giảm số lần thao tác bằng bit cập nhập (dirtybit) ▪ Bit cập nhật=1: nội dung trang đã bị thay đổi => cần lưu lại trên đĩa ▪ Bit cập nhật=0: nội dung trang không bị thay đổi => không cần lưu lại trên đĩa
  20. III. THAY THẾ TRANG
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2