Bài giảng Hệ điều hành: Chương 4 - ThS. Phạm Thanh Bình

Bài giảng Hệ điều hành - Chương 4: Quản lý bộ nhớ cung cấp cho người học các kiến thức: Bộ nhớ và chương trình, các phương thức quản lý bộ nhớ, quản lý bộ nhớ trên IBM - PC. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Bài 4.1 – B  nh  và ch ộ ớ ươ ng 

trình

 B  nh  là tài nguyên quan tr ng đ  thi ộ ớ ọ ể

hành chương trình

 Mu n thi hành m t chố ộ ương trình thì mã 

l nh và d  li u c a nó ph i đệ ữ ệ ủ ả ược n p vào ạ

Các b ướ c th c hi n ch ự ệ ươ ng 

trình

 Bước 1: D chị

 Bước 2: Biên t pậ

 Bước 3: Thi hành

B ướ c 1: D ch ị

   D ch các modul chị ương trình (t  ngôn ng  ừ ữthu t toán) sang ngôn ng  máy (nh  phân), ậ ữ ịbao g m:ồ

 Chuy n đ i các tên bi n sang đ a ch  ô  ể ổ ế ị ỉ

nh  logic (t c là đ a ch  t ớ ứ ị ỉ ươ ng đ i c a ô  ố ủ

nh   trong đo n d  li u c a ch ớ ạ ữ ệ ủ ươ ng trình)  Chuy n đ i các câu l nh sang mã máy ể ổ ệ

B ướ c 2: Biên t p ậ

 Liên k t các modul đã d ch đ  t o thành ế ị ể ạ

m t chộ ương trình hoàn ch nhỉ

B ướ c 3: Thi hành

 N p chạ ương trình vào b  nh  v t lý c  ộ ớ ậ ụ

th , chuy n đ i các đ a ch  logic sang đ a ể ể ổ ị ỉ ị

ch  v t lýỉ ậ

 Quy n đi u khi n đề ề ể ược trao cho câu l nh ệ

đ u tiên c a chầ ủ ương trình

C u trúc ch ấ ươ ng trình

 M t chộ ương trình thường g m các đo n: ồ ạ

Mã l nh, d  li u, ngăn x pệ ữ ệ ế

 Khi thi hành chương trình thì mã l nh, d  ệ ữ

li u, ngăn x p thệ ế ường được n p vào các ạ

đo n nh  riêng (không nh t thi t li n ạ ớ ấ ế ề

nhau)

 Vi c t  ch c, s p x p các đo n chệ ổ ứ ắ ế ạ ương 

trình trong b  nh  có  nh hộ ớ ả ưởng r t l n ấ ớ

Bài 4.2 – Các ph ươ ng th c qu n lý b   ứ ả ộ

nhớ

 Phân khu c  đ nhố ị

 Phân đo nạ Phân trang

 K t h p phân trang ­ đo nế ợ ạ

Phân khu đ ng ộ

 B  nh  độ ớ ược phân ph i tu  theo kích ố ỳ

thước chương trình

 Chương trình nào th c hi n xong thì b  ự ệ ộ

nh  c a nó s  đớ ủ ẽ ược gi i phóng, dành ch  ả ỗ

Nh n xét: ậ

   C  hai phả ương th c phân khu c  đ nh và ứ ố ị

phân khu đ ng đ u có chung đ c đi m:ộ ề ặ ể

 M i ch ỗ ươ ng trình khi thi hành đ u chi m  ề ế

 Đ  qu n lý các đo n nh , ngể ả ạ ớ ười ta s  ử

d ng b ng qu n lý đo n SCB (Segments ụ ả ả ạ

control block), m i ph n t  c a b ng s  ỗ ầ ử ủ ả ẽ

 Chương trình   b  nh  ngoài đở ộ ớ ược chia 

thành nhi u ph n b ng nhau, m i ph n ề ầ ằ ỗ ầ

 Đ  qu n lý các trang c a chể ả ủ ương trình, 

người ta s  d ng b ng qu n lý trang ử ụ ả ả

Các ph ươ ng pháp n p trang và đ i  ạ ổ

trang

 Chi n lế ược phân trang thường xuyên ph i ả

th c hi n vi c n p l i trang, đ a trang ra ự ệ ệ ạ ạ ư

b  nh  ngoài ộ ớ

      Làm tăng hao phí th i gian và ch m t c ờ ậ ố

đ  h  th ngộ ệ ố

       C n có các bi n pháp n p trang và đ i  ầ ệ ạ ổ

trang sao cho thích h p nh t, ti t ki m  ợ ấ ế ệ

th i gian nh t! ờ ấ

Các chi n l ế ượ c n p trang ạ

 N p đ n gi nạ ơ ả

 N p trạ ước

 N p theo yêu c uạ ầ

Các chi n l ế ượ c đ i trang ổ

 Đ i ng u nhiênổ ẫ

 N p trạ ước thì thay trước (FIFO)

 Thay trang có l n s  d ng cu i cùng cách ầ ử ụ ố

K t h p phân trang ­ đo n ế ợ ạ

 Chương trình được biên t p theo ki u ậ ể

phân đo n, các đo n đạ ạ ược qu n lý b ng ả ằ

 M i đo n (m i modul chỗ ạ ỗ ương trình) l i ạ

được chia thành t ng trang        M i đo n ừ ỗ ạ

s  có b ng PCB c a riêng nóẽ ả ủ

 B  nh  v t lý độ ớ ậ ược chia thành các trang 

có kích thước b ng nhau.ằ

 Khi thi hành, m i đo n chỗ ạ ương trình s  ẽ

đượ ấc c p m t s  lộ ố ượng trang v t lý nh t ậ ấ

đ nhị

Qu n lý b  nh  trên h  th ng 8086 ả ộ ớ ệ ố

 Đ a ch  v t lý dài 20 bítị ỉ ậ

 Ch  qu n lý đỉ ả ược 1MB b  nhộ ớ

 B  nh  độ ớ ược chia thành các đo n có kích ạ

thướ ốc t i đa 64 KB (x p ch ng lên nhau)ế ồ

 Đ a ch  logic có d ng segment:offset, trong ị ỉ ạ

đó segment dài 16 bít, offset dài 16 bit

Ch  đ  th c (Real mode) ế ộ ự

 Áp d ng phụ ương pháp qu n lý b  nh  ả ộ ớ

tương t  h  th ng 8086ự ệ ố

 Đ a ch  v t lý dài 24 bítị ỉ ậ

 V  lý thuy t, nó có th  qu n lý đề ế ể ả ược 16 

MB b  nh  v t lý, nh ng do ph i tộ ớ ậ ư ả ương 

thích v i 8086 (v n s  d ng segment dài ớ ẫ ử ụ

16 bít, offset dài 16 bit), nên trên th c t  nó ự ế

ch  có b  nh  ~ 1MB + 64KBỉ ộ ớ

Đ a ch  logic (đ a ch   o) ị ỉ ị ỉ ả

 Đ a ch  logic d ng ị ỉ ạ segment:offset

(segment dài 16 bít, offset dài 16 bit)

 Đ a ch  này không xác đ nh m t ô nh  v t ị ỉ ị ộ ớ ậ

lý c  th , nó  ng v i m t ô nh  logic (có ụ ể ứ ớ ộ ớ

th  n m trên b  nh  v t lý ho c không)ể ằ ộ ớ ậ ặ

+  Segment:  ch a các thông tin giúp tìm t i  ứ ớ

đ a ch  đo n nh ị ỉ ạ ớ

B ng qu n lý đo n ả ả ạ

 Các đo n nh  đạ ớ ược được qu n lý b i các ả ở

b ng mô t  (Descriptor table), m i b n ghi ả ả ỗ ả

c a b ng s  ch a thông tin v  m t đo n ủ ả ẽ ứ ề ộ ạ

nhớ

+ P = 0: Đo n ch a đạ ư ược n p vào b  nhạ ộ ớ

+ P = 1: Đo n đã đạ ược n p vào b  nhạ ộ ớ

 Trường DPL: Ch a m c  u tiên c a đo n   ứ ứ ư ủ ạ

 T  bít 3 ­> 15: ch a s  hi u đo n logic,  ừ ứ ố ệ ạ

t c là s  hi u b n ghi trong b ng mô t ứ ố ệ ả ả ả

 Tr ườ ng  RPL  (dài 2 bít): Ch a m c  u tiên  ứ ứ ư

 Cách chuy n đ i đ a ch  segment:offset  ể ổ ị ỉ

sang đ a ch  v t lý? ị ỉ ậ

phương pháp qu n lý b  nh  ki u phân ả ộ ớ ể

đo n ho c k t h p phân trang ­ đo nạ ặ ế ợ ạ

B  nh  k t h p phân trang ­  ộ ớ ế ợ

 Chương trình được chia thành nhi u ề

đo n, m i đo n  ng v i m t modulạ ỗ ạ ứ ớ ộ

 M i đo n đỗ ạ ược chia thành các trang có 

kích thước 4 KB

 B  nh  độ ớ ược chia thành các trang 4 KB, 

các trang c a chủ ương trình được n p vào ạ

các trang c a b  nhủ ộ ớ

Qu n lý các trang ả

 M t đo n có th  có t i ộ ạ ể ớ 220 trang nên kích 

thước b ng qu n lý trang s  r t l nả ả ẽ ấ ớ

 C n th c hi n phân c p đ  gi m kích ầ ự ệ ấ ể ả

thước b ng qu n lý trangả ả

 M t ộ b ng qu n lý ả ả  có th  ch a thông tin ể ứ

c a ủ 210 = 1024 trang

 M t ộ th  m c trang ư ụ  có th  ch a thông tin ể ứ

c a ủ 210 = 1024 b ng qu n lý trang ả ả

    M t ộ th  m c trang ư ụ  s  qu n lý đẽ ả ượ  c 210 x 

210 = 220 trang

Cách chuy n đ i đ a ch  tuy n tính ể ổ ị ỉ ế   sang 

đ a ch  v t lý? ị ỉ ậ

H t Ph n 4 ế ầ