Kiến trúc máy tính Chương 5.2: Bộ nhớ ảo

Kiến trúc máy tính Chương 5.3: Bộ nhớ ảo Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Bộ nhớ - lớn, nhanh, rẻ • Giải pháp – Làm cho nhớ kích thước nhỏ lớn (Nhưng không làm chúng chậm nhiều) -> Bộ nhớ ảo – Làm nhớ tốc độ thấp nhanh lên (Nhưng không làm chúng bé lại) -> nhớ đệm Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Giải pháp nhớ • Sử dụng phân tầng Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Phân tầng nhớ • Phân tầng nhớ đại Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Tiến trình/Bộ nhớ ảo • • • • Máy tính chạy nhiều tiến trình lúc Mỗi tiến trình có không gian địa đầy đủ Các tiến trình chia sẻ nhớ vật lý Các tiến trình đâu nhớ • Tiến trình sử dụng địa nhớ ảo • Địa ảo phiên dịch địa vật lý • Chuyển đổi hoan toàn suốt với tiến trình, ảnh hưởng đến hiệu Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Không gian địa tiến trình Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Tại dùng nhớ ảo • Không gian địa lớn • Nhiều tiến trình chia sẻ nhớ vật lý • Bảo vệ nhớ • Di cư vung nhớ Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Bộ nhớ ảo – Khái niệm Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Bộ nhớ ảo – Khái niệm • Không gian địa ảo chia thành trang • Không gian địa vật lý chia thành khung trang • Lỡ gọi lỗi trang • Trang nhớ lưu trữ đĩa cứng • CPU sử dụng địa ảo • Chúng ta cần có chế phiên dịch địa Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 Các tham số nhớ ảo • Thay khối cache thực phần cứng • Thay khối nhớ ảo thực phần mềm • Kích thước nhớ ảo quy định số bit địa • Lưu trữ trang đĩa cứng giống file Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 10 Các tham số nhớ ảo Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 11 câu hỏi với phân tầng nhớ • Q1: khối nhớ đặt đâu tầng trên? • Q2: Làm cách để tìm khối nhớ tầng trên? • Q3: Khối nhớ nên bị thay có lỡ? • Q4: Phương thức ghi nhớ gì? Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 12 Bộ nhớ ảo: Vị trí đặt trang • Do miss penalty cao nên – Cần giảm tỷ lệ lỡ – Cần có giải pháp phần mềm để thực liên kết đầy đủ Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 13 Bộ nhớ ảo: Định vị trang • Sử dụng bảng trang lưu nhớ Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 14 Truy cập nhớ ảo • CPU phát hành địa nhớ ảo • Địa bao gồm trang, offset • Vào bảng trang (trong nhớ) để tìm trang vật lý tương ứng • Ghép địa trang offset để có địa vật lý • Đến địa vật lý để đọc/ghi nhớ Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 15 Bộ nhớ ảo: Thay thể trang • Cần giảm tối đa số trang lỗi • Thực phần mềm • Thuật toán thay trang: – FIFO – LRU Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 16 Bộ nhớ ảo: Phương thức ghi • Ghi hay ghi sau? • Chỉ ghi sau • Ghi – thời gian truy cập đĩa dài – đệm ghi phải lớn – hệ thống I/O phải có băng thông cao Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 17 [...]... Economics-NEU, 2011 13 Bộ nhớ ảo: Định vị trang • Sử dụng bảng trang được lưu trong bộ nhớ chính Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 14 Truy cập bộ nhớ ảo • CPU phát hành địa chỉ bộ nhớ ảo • Địa chỉ bao gồm trang, offset • Vào bảng trang (trong bộ nhớ) để tìm trang vật lý tương ứng • Ghép địa chỉ trang và offset để có địa chỉ vật lý • Đến địa chỉ vật lý để đọc/ghi bộ nhớ Dang Minh Quan:...Các tham số bộ nhớ ảo Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 11 4 câu hỏi với phân tầng bộ nhớ • Q1: khối nhớ có thể được đặt ở đâu tại tầng trên? • Q2: Làm cách nào để tìm khối nhớ tại tầng trên? • Q3: Khối nhớ nào nên bị thay thế khi có lỡ? • Q4: Phương thức ghi bộ nhớ là gì? Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 12 Bộ nhớ ảo: Vị trí đặt trang • Do... Institute of IT for Economics-NEU, 2011 15 Bộ nhớ ảo: Thay thể trang • Cần giảm tối đa số trang lỗi • Thực hiện bằng phần mềm • Thuật toán thay thế trang: – FIFO – LRU Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 16 Bộ nhớ ảo: Phương thức ghi • Ghi luôn hay ghi sau? • Chỉ có thể là ghi sau • Ghi luôn là không thể do – thời gian truy cập đĩa quá dài – bộ đệm ghi phải rất lớn – hệ thống I/O phải