Přidělování paměti I Mgr. Josef Horálek



Podobné dokumenty
Operační systémy 2. Přednáška číslo 2. Přidělování paměti

Principy operačních systémů. Lekce 2: Správa paměti

Přidělování paměti II Mgr. Josef Horálek

Při překrývání se využívá toho, že ne všechny moduly programu jsou vyžadovány současně. Jakmile skončí využívání jednoho

09. Memory management. ZOS 2006, L.Pešička

Principy operačních systémů. Lekce 3: Virtualizace paměti

Stavba operačního systému

Paměti a jejich organizace

Činnost počítače po zapnutí

Management procesu II Mgr. Josef Horálek

PRINCIPY OPERAČNÍCH SYSTÉMŮ

Management procesu I Mgr. Josef Horálek

Přidělování zdrojů (prostředků)

Principy činnosti sběrnic

Principy operačních systémů. Lekce 6: Synchronizace procesů


Řízení IO přenosů DMA řadičem

Operační systémy. Přednáška 8: Správa paměti II

Operační systém z hlediska procesu Mgr. Josef Horálek

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ

Von Neumannovo schema počítače

Systémová volání Mgr. Josef Horálek

Správa paměti. doc. Ing. Miroslav Beneš, Ph.D. katedra informatiky FEI VŠB-TUO A-1007 /

Bootkity v teorii a praxi. Martin Dráb martin.drab@ .cz

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Přednáška. Správa paměti I. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

ÚVOD DO OPERAČNÍCH SYSTÉMŮ. Správa paměti. Přímý přístup k fyzické paměti, abstrakce: adresový prostor, virtualizace, segmentace

Vstupně - výstupní moduly

Paralelní systémy. SIMD jeden tok instrukcí + více toků dat jedním programem je zpracováváno více různých souborů dat

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód

Adresace paměti. 11.přednáška

3. Počítačové systémy

Kubatova Y36SAP procesor - control unit obvodový a mikroprogramový řadič RISC Y36SAP-control unit 1

Koncepce DMA POT POT. Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW.

Operační systémy. Jednoduché stránkování. Virtuální paměť. Příklad: jednoduché stránkování. Virtuální paměť se stránkování. Memory Management Unit

Procesy a vlákna (Processes and Threads)

Vstupně výstupní moduly. 13.přednáška

Základní deska (1) Parametry procesoru (2) Parametry procesoru (1) Označována také jako mainboard, motherboard

Architektura a koncepce OS OS a HW (archos_hw) Architektura a koncepce OS Jádro OS (archos_kernel) Architektura a koncepce OS Typy OS (archos_typy)

Architektura počítače

Operační systémy. Přednáška 7: Správa paměti I

Operační systémy. Správa paměti (SP) Požadavky na SP. Spojování a zavedení programu. Spojování programu (linking) Zavádění programu (loading)

PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ

Základy programování Operační systémy (UNIX) doc. RNDr. Petr Šaloun, Ph.D. VŠB-TUO, FEI (přednáška připravena z podkladů Ing. Michala Radeckého)

Úvod do architektur personálních počítačů

Správa procesů a vláken Mgr. Josef Horálek

přirozený algoritmus seřadí prvky 1,3,2,8,9,7 a prvky 4,5,6 nechává Metody řazení se dělí:

Pár odpovědí jsem nenašla nikde, a tak jsem je logicky odvodila, a nebo jsem ponechala odpověď z pefky, proto je možné, že někde bude chyba.

Semestrální práce z předmětu Speciální číslicové systémy X31SCS

ORGANIZACE A REALIZACE OPERAČNÍ PAMĚTI

Memory Management vjj 1

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí. Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic.

OPERAČNÍ SYSTÉMY VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ ÚVOD DO TEORIE OPERAČNÍCH SYSTÉMŮ. doc. Dr. Ing.

Přednáška. Správa paměti II. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

Zablokování (Deadlock) Mgr. Josef Horálek

Spuštění instalace. nastavení boot z cd v BIOSu vložení CD s instal. médiem spuštění PC. nastavení parametrů instalace (F2 čěština)

ŘÍDICÍ JEDNOTKA MOTORU

Virtualizace. Lukáš Krahulec, KRA556

Systém adresace paměti

Alfanumerické displeje

Témata profilové maturitní zkoušky

Topologická struktura měřicích systémů

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 11

Vlákno (anglicky: thread) v informatice označuje vlákno výpočtu neboli samostatný výpočetní tok, tedy posloupnost po sobě jdoucích operací.

Operační systémy. Tomáš Hudec.

Sběrnicová architektura POT POT. Jednotlivé subsystémy počítače jsou propojeny sběrnicí, po které se přenáší data oběma směry.

Logická organizace paměti Josef Horálek

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

Operační systémy a programování

Implementace systémů HIPS: historie a současnost. Martin Dráb

Memory Management vjj 1

Úloha OS, prostředky počítače, představa virtuálního počítače

MS ACCESS A MS WORD V KAŽDODENNÍ PRAXI

PB153 Operační systémy a jejich rozhraní

Kombinační vícehlavé váhy MBP

PROGRAM POSKYTOVÁNÍ MIMOŘÁDNÝCH DOTACÍ Z ROZPOČTU OBCE ŽELEZNÉ. Článek 1 Úvodní ustanovení

Charakteristika dalších verzí procesorů v PC

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

Typ Napětí Hmotnost kg

Základní pojmy. Program: Algoritmus zapsaný v programovacím jazyce, který řeší nějaký konkrétní úkol. Jedná se o posloupnost instrukcí.

2010/2011 ZS P i r i nc č py po ít č čů a PAMĚŤOVÝ ĚŤ SUBSYSTÉM z pohledu OS OS

PROCESOR. Typy procesorů

ZAM-SERVIS s.r.o. Křišťanova 1116/14 Ostrava-Přívoz Uživatelská Příručka. Modulový hladinový stavoznak BOS-21. č.

Databázovéa informačnísystémy NÁVRH IMPLEMENTACE 3 PARALELNÍ PROCESY V DATABÁZÍCH

Služba ve Windows. Služba (service) je program

p8mm/p8mm.d 21. listopadu

OS Deadlock a prevence

Technické prostředky počítačové techniky

Základy informatiky. Operační systémy

Témata profilové maturitní zkoušky

Seminář z IVT Algoritmizace. Slovanské gymnázium Olomouc Tomáš Kühr

1. Programování PLC. Programovatelné automaty II - 1 -

Kapitola 10: Diskové a souborové struktury. Klasifikace fyzických médií. Fyzická média

Právní vztahy k nemovitostem na Ukrajině: nabývání, vlastnictví, výstavba, nájem. Mgr. Monika Šimůnková Hošková Praha, 26.

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek

Strojový kód k d a asembler procesoru MIPS SPIM. MIPS - prostředí NMS NMS. 32 ks 32bitových registrů ( adresa registru = 5 bitů).

Procesy a vlákna - synchronizace

Metody připojování periferií BI-MPP Přednáška 2

Transkript:

Přidělování paměti I Mgr. Josef Horálek

= Paměť = operační paměť je paměť, kterou přímo využívají procesory při zpracováni instrukci a dat; Paměť

Funkce modulu přidělování paměti = Sledování stavu každého paměťového místa v operační paměti; = Určování strategie přidělování paměti; = Realizace přidělení paměti; = Realizace uvolnění paměti;

Techniky přidělování paměti = Přidělování jediné souvislé oblasti paměti = Přidělování paměti po sekcích = Dynamické přemisťování sekcí = Stránkování = Stránkování na žádost = Segmentace = Segmentace a stránkování na žádost

Přidělování jediné souvislé oblasti paměti = Nevyžaduje žádné zvláštní technické prostředky; = Neumožňuje multiprogramování; = Principiální výhoda této koncepce je v jednoduchosti = sledování paměti; = celá paměť je přidělena jediné úloze; = strategie přidělování paměti; = celá paměť je přidělena jediné úloze; = přidělení paměti; = celá paměť je přidělena jediné úloze; = uvolnění paměti; = po dokončení úlohy se celá paměť uvolňuje a je k dispozici pro další použití;

Operační paměť Přidělování jediné souvislé oblasti paměti Přiděleno pro uživatelskou úlohu Paměť skutečně použitá pro úlohu Paměť přidělená, ale nevyužitá

Přidělování jediné souvislé oblasti paměti = Požadavky na technické vybavení = tato technika nevyžaduje zvláštní technické vybavení; = vhodný je mechanismus ochrany paměti, která je přidělena operačnímu systému; = např. mezní registr; = Výhody = jednoduchost; = dokáže pracovat i s velmi malou pamětí; = k pochopení a použití takového systému není třeba velkých vědomostí;

Přidělování jediné souvislé oblasti paměti = Nevýhody = nevyužívá plně paměť; = část paměti není využita; = paměť obsahující uživatelský program není využita, je-li úloha ve stavu čekající; = program může obsahovat informace, které nebudou využity; = nedostatečná flexibilita - úloha nemůže být vykonána, jeli její požadovaný adresový prostor vetší než ten, který je k dispozici;

Techniky přidělování paměti = Přidělování jediné souvislé oblasti paměti = Přidělování paměti po sekcích = Dynamické přemisťování sekcí = Stránkování = Stránkování na žádost = Segmentace = Segmentace a stránkování na žádost

Přidělování paměti po sekcích = Jedna z nejjednodušších technik přidělování paměti v multiprogramových systémech; = Paměť se rozdělí na samostatné úseky sekce, z nichž každá obsahuje paměťový prostor jedné úlohy;

Přidělování paměti po sekcích Operační paměť Sekce 1 Úloha 1 Adresový prostor úlohy 1 Sekce 2 Úloha 2 Adresový prostor úlohy 2 Sekce 3 Úloha 3 Adresový prostor úlohy 3 Nepřidělený prostor

Přidělování paměti po sekcích = Čtyři funkce modulu přidělování paměti lze realizovat takto = sledování stavu každé sekce; = používá se / nepoužívá se rozsah; = strategie přidělování paměti; = řeší plánovač úloh; = přidělení paměti; = ze sekcí, které jsou k dispozici se přidělí sekce dostatečného rozsahu; = uvolnění paměti; = po ukončení úlohy se sekce označí jako nepoužívá se a je k dispozici;

Přidělování paměti po sekcích = Požadavky na technické vybavení = jsou minimální = je vhodné zajistit technickými prostředky ochrany paměti = úloha nesmí porušit OS nebo jinou úlohu = Nevýhody = častá změna hodnot stavových registrů; = obtížná ochrana paměti u I/O kanálu; = není únosné, aby OS kontroloval všechny mezní registry před každou I/O operaci; = dokonalejší řešení je metodou ochrany paměti klíčem;

Přidělování paměti po sekcích = Statické přidělování sekcí = paměť je pevně rozdělena na sekce již při spuštění OS; = v každém kroku úlohy musí být udán maximální rozsah paměti; = vyhledá se dostatečně velká sekce a ta je úloze přidělena; = Dynamické přidělování sekcí = sekce se vytvářejí za běhu úlohy tak, aby jejich rozsahy přesně odpovídaly paměťovým nárokům jednotlivých úloh;

Přidělování paměti po sekcích = Před přidělením paměti je nutné = nalézt volnou oblast dostatečného rozsahu; = je-li sekce uvolněna, je vhodné ji spojit s některou sousední volnou oblastí, aby vznikla co největší volná oblast;

Přidělování paměti po sekcích Operační paměť Úloha 1 (8k) Operační paměť Úloha 1 (8k) Úloha 2 (32k) Úloha 2 (32k) Volná oblast (32k) Úloha 3 (120k) Úloha 5 (24k) Volná oblast (8k) Volná oblast Úloha (128k) 3 (120k) Volná oblast (520k) Úloha 4 (128k) Volná oblast (392k)

Přidělování paměti po sekcích = Výhody = umožňuje multiprogramování; = efektivnější využití procesoru a I/O zařízení; = nevyžaduje nákladné speciální technické řešení; = použité algoritmy jsou jednoduché a snadno implementovatelné; =Nevýhody = vzniká fragmentace; = může se stát, že pro vytvoření sekce není žádná volná oblast dost velká; = vyžaduje větší rozsah paměti a složitější operační systém; = paměť může obsahovat informaci, která nebude nikdy použita

Techniky přidělování paměti = Přidělování jediné souvislé oblasti paměti = Přidělování paměti po sekcích = Dynamické přemisťování sekcí = Stránkování = Stránkování na žádost = Segmentace = Segmentace a stránkování na žádost

Dynamické přemisťování sekcí = Jedná se o periodické slučování všech volných oblastí do jedné souvislé oblasti; = řeší problém fragmentace; = Principiálně jednoduché; = není zaručeno, že po přesunu bude úloha dál probíhat korektně;

Dynamické přemisťování sekcí Operační paměť Úloha 1 (8k) Operační paměť Úloha 1 (8k) Operační paměť Úloha 1 (8k) Úloha 2 (32k) Úloha 2 (32k) Úloha 2 (32k) Volná oblast (32k) Úloha 3 (120k) Úloha 3 (120k) Úloha 3 (120k) Úloha 4 (128k) Volná oblast (520k) Volná oblast (552k) Volná oblast (424k)

Dynamické přemisťování sekcí = Části programu závislé na jeho umístění = obsahy bázových registrů; = instrukce s absolutními adresami; = seznamy parametru; = datové struktury využívající adresových ukazatelů; = Tyto informace je nutno po přesunu vždy modifikovat

Dynamické přemisťování sekcí = Relokace = možnost, jak řešit dynamické přemístění; = využijeme dvou speciálních registrů = relokační registr - při každém přístupu do paměti se k efektivní adrese připočítává obsah relokačního registru (efektivní adresa je adresa z adresného prostoru úlohy, určena procesorem z adresové části instrukce; = program tak vlastně nezná své skutečné umístění v paměti. Každá instrukce se chová, jako by sekce po přesunu začínala na témže místě; = mezní registr - ochrana paměti; = registry přístupné pouze OS;

Dynamické přemisťování sekcí = Výhody = eliminuje fragmentaci; = umožňuje vytvořit více sekcí; = zlepšuje využití paměti i procesoru; = Nevýhody = technické vybavení zvyšuje cenu počítače a může zmenšit jeho rychlost; = část paměti může zůstat nevyužita; = po zhuštění může být rozsah volné oblasti menši, než je požadovaná velikost sekce; = Paměť může obsahovat informaci, která nikdy nebude použita; = rozsah sekce je limitován rozsahem operační paměti; =

Děkuji za pozornost