Bài giảng Quản lý bộ nhớ

Bộ nhớ ảo là sự trừu tượng hóa của HĐH, nó cung cấp người lập trình một không gian địa chỉ lớn hơn không gian địa chỉ vật lý thật sự. Bộ nhớ ảo có thể được triển khai bằng cách phân tr[r]

TH 106: Hệ điều hành Khoa CNTT

Khái niệm cache

Các đặc điểm chung

Truy suất nhanh

Giảm tần xuất truy cập nhớ

Tăng dung lượng phục vụ xử lí Tăng kích thước đơn vị

dữ liệu

Registers

Cache

Ở gần processor nhớ Nhỏ nhanh nhớ

Như “bộ nhớ tạm”: chứa giá trị vùng nhớ nhớ nơi vừa truy cập

Chuyển đổi liệu cache nhớ tính theo đơn vị: blocks/lines

Caches chứa giá trị ô nhớ gần với ô nhớ vừa truy xuất

Ánh xạ nhớ cache ánh xạ tĩnh (hầu hết)

Xử lí nhanh xảy lỗi trang

Kích thước cache kích thước cache block Ánh xạ: physical/virtual caches

Thuật toán thay

word transfer

block transfer

Registers

Cache

Câu hỏi: Phải làm ta muốn thực thi chương trình mà yêu cầu nhớ lớn nhớ ta có sẳn?

Registers

Cache

Trả lời: Giả lập có nhớ lớn hơn: Bộ nhớ ảo

Registers

Cache

Memory

Một trang đơn vị nhớ ảo (cache được)

Nhìn từ phần cứng – chia sẻ nhớ vật lý

Nhìn từ phần mềm – tiến trình “thấy”: khơng gian địa ảo

Quản lý nhớ HĐH kết hợp hai cách nhìn

Bền vững (Consistency): nhớ vật lý trông “giống nhau” Cấp phát địa (Relocation): tiến trình nạp lên

bất kì địa vật lý

Bảo vệ (Protection): tiến trình khơng thể truy cập vùng nhớ tiến trình khác

Vấn đề phân mảnh môi trường đa chương

Bộ nhớ Bộ nhớ

Phân mảnh ngoại vi (External Fragmentation)

– tổng nhớ trống thỏa yêu cầu, không liên tục

Phân mảnh nội vi (Internal Fragmentation) –

mỗi block cấp phát lớn yêu cầu nhớ

Giải pháp phân mảnh ngoại vi: kết hợp

Chuyển vùng trống thành khối nhớ liên tục

Cấp phát nhớ kích thước X thực thế nào?

First-fit: cấp phát vùng trống đủ cho yêu cầu Best-fit: cấp phát vùng trống nhỏ vừa đủ yêu cầu;

phải duyệt toàn danh sách, không theo thứ tự Sẽ tạo vùng nhớ trống dư nhỏ

Worst-fit: cấp phát vùng trống lớn nhất; phải duyệt toàn danh sách Sẽ tạo ô trống dư lớn

Bộ nhớ ảo trừu tượng hóa HĐH, cung cấp người lập trình khơng gian địa lớn không gian địa vật lý thật

Bộ nhớ ảo triển khai cách phân trang phân đoạn, phân trang thơng dụng

Mơ hình kết hợp thường dùng, phân đoạn thường đơn giản (v.d., số lượng xác định đoạn kích thước)

Hữu ích nhớ ảo:

Lập trình viên khơng lo lắng với việc máy tính khác có kích thước nhớ vật lý khác

MMU: memory management unit Processor

Physical memory translation

địa logic offset segment

segment table

Các đoạn có kích thước khác

Biên dịch địa dựa vào ghi (base, size, state) – bảng phân đoạn

Trạng thái (state): valid/invalid, access permission, reference bit, modified bit

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt