Tham khảo tài liệu ''giáo trình hướng dẫn phân tích chuyển địa chỉ trong kỹ thuật table indecator kết hợp paging p4'', công nghệ thông tin, quản trị mạng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
y o c u -tr a c k c phân trang ngoài) Thành phần Page Table Index sử dụng để mục vào page table để tìm mục vào bảng trang (PTE: page table entry), mà mơ tả vị trí vật lý trang ảo địa ảo PTE sử dụng để định vị trang Nếu trang hợp lệ, chứa PFN trang nhớ vật lý chứa trang ảo Nếu PTE báo trang không hợp lệ, trình quản lý nhớ điều khiển lỗi trang cố gắng làm cho trở thành hợp lệ Khi PTE trỏ đến trang hợp lệ, Byte Index sử dụng để tìm đến địa xác nhớ phạm vị trang vật lý tương ứng với địa ảo 32 bít ban đầu mà tiến trình phát Sau xem xét cách chi tiết cấu trúc page directory, page table page table entry để thấy đặc thù Windows 2000 so với mà ta khảo sát cách tổng quát mục trước: Danh mục bảng trang (page directory) Mỗi tiến trình có có page directory đơn, trình quản lý nhớ dùng trang để tạo đồ định bảng trang tiến trình Địa vật lý page directory tiến trình lưu trữ block KPROCESS Địa vật lý (cơ sở) page directory ghi điều khiển CR3 hệ thống x86 Mỗi có chuyển đổi ngữ cảnh xuất với tiểu trình mằm tiến trình khác tiến trình giá trị ghi CR3 nạp vào block KPROCESS tiến trình khác đó.Việc chuyển đổi ngữ cảnh tiểu trình tiến trình khơng nạp lại địa vật lý page directory tất tiểu trình tiến trình chia sẻ khơng gian địa tiến trình Page directory bao gồm các mục vào danh mục bảng trang (PDE: page Directory Entry) Mỗi entry dài byte (8 byte hệ thống chạy chế độ PAE), để mơ tả trạng thái vị trí tất bảng trang tiến trình Các bít PDE tương tự bít PTE Trên hệ thống x86, 1024 (2048 hệ thống PAE) yêu cầu để mô tả đầy đủ 4Gb không gian địa ảo Page directory tiến trình ánh xạ đến bảng trang chứa 1024 PDE Do đó, page directory index cần phải rộng 10 bít (210 = 1024) Bảng trang tiến trình bảng trang hệ thống Trước tham chiếu đến byte phạm vi trang byte offset, CPU cần phải tìm đến trang mà chứa byte yêu cầu liệu Để tìm đến trang này, hệ điều hành xây dựng trang khác nhớ, trang chứa thơng tin ánh xạ cần thiết để tìm đến trang mong muốn chứa liệu Trang thông tin ánh xạ gọi page table Vì Windows 2000 cung cấp không gian địa riêng cho tiến trình nên tiến trình sở hữu tập bảng trang tiến trình để d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c ánh xạ đến khơng gian địa riêng đó, ánh xạ khác tiến trình Các bảng trang mơ tả không gian hệ thống chia sẻ cho tất tiến trình Khi tiến trình tạo, PDE không gian hệ thống khởi tạo để đến bảng trang hệ thống tồn Nhưng khơng phải tất tiến trình có điểm nhìn khơng gian hệ thống Khi bảng trang hệ thống thay đổi đến vị trí cấp phát phận quản lý nhớ khơng cập nhật tất page directory tiến trình, trình quản lý nhớ cập nhật page directory tiến trình tiến trình tham chiếu đến địa ảo Hình 3.26: Bảng trang hệ thống bảng trang riêng tiến trình Số lượng PTE Windows 2000 tính tốn dựa vào kích thước nhớ Ta quy định số lượng cách thay đổi Registry, giá trị lớn mà hệ thống x86 chấp nhận 128.000 PTE Các mục vào bảng trang (PTE) Một PTE dài 32 bít, gồm 13 trường mơ tả hình đây: Sau mô tả bít trạng thái bít bảo vệ PTE: d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c Accesed: Trang đọc Cache disabled: Cấm cache trang Dirty: Trang ghi đến Global: Sự chuyển đổi áp dụng đến tất tiến trình Large page: Chỉ báo PDE ánh xạ đến trang 4Mb hệ thống với 128Mb (hoặc hơn) nhớ Owner: Chỉ báo có hay khơng code user-mode thể truy cập trang có hay khơng trang giới hạn truy cập kernel-mode Valid: Chỉ báo có hay không chuyển đổi ánh xạ đến trang nhớ vật lý Write through: Cấm cache cho việc ghi đến trang với mục địch thay đổi ghi đến đĩa Write: Trên hệ thống uniprocessor, báo có hay không trang read/write read-only Trên hệ thống multiprocessor, báo có hay khơng trang write (bit Write lưu trữ bit dự trữ PTE) Trên hệ thống x86, phần cứng PTE chứa bít Dirty bít Accesed Bít Accessed bị xố (= 0) trang vật lý trình bày PTE khơng thể đọc ghi, Processor thiết lập bít (= 1) trang đọc ghi lần Processor thiết lập bít Dirty trang lần ghi Kiến trúc x86 thêm vào bít Write để cung cấp bảo vệ trang, bít bị xố trang trở thành read-only, bít thiết lập trang write/read Nếu tiểu trình cố gắng ghi đến trang mà bít Write = trình quản lý nhớ phát sinh ngoại lệ truy cập, phận điều khiển lỗi truy cập phải xác định có hay khơng tiểu trình ghi đến trang (trong trường hợp copy-on-write) có hay khơng vi phạm truy cập phải sinh Trên phần cứng x86, PTE ln ln rộng byte (32 bít), byte hệ thống cho phép chế độ PAE, bảng trang chứa 1024 PTE , 512 hệ thống PAE (4096 byte page, byte PTE) ánh xạ 1024 trang (512 page PAE) cho tổng số 4Mb (2 Mb PAE) trang d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c liệu Trường page table index địa ảo đến PTE page table, để từ ánh xạ đến trang liệu mà tiến trình yêu cầu Trên hệ thống x86, page table index rộng 10 bít (9 bít PAE), cho phép tham chiếu đến 1024 PTE (512 PAE) Tuy nhiên, windows 2000 cung cấp 4Gb không gian địa ảo riêng, nên cần nhiều page table để ánh xạ tồn khơng gian địa Ta tính số lượng page table yêu cầu để ánh xạ tồn khơng gian địa 4Gb tiến trình sau: 4Gb/4Mb = 1024 page table, 2048 page table 4Gb/2Mb =1028 page table PAE (mỗi bảng trang hệ thống x86 ánh xạ 4Mb (2 Mb PAE) trang liệu) Byte phạm vi trang (byte within page) Mỗi trình quản lý nhớ tìm thấy trang vật lý tương ứng với địa ảo mà tiến trình đưa để truy xuất liệu nhớ, phải tìm đến liệu yêu cầu phạm vi trang Đây nơi thành phần Byte Index vào Byte Index cho CPU biết byte liệu trang mà tiến trình muốn tham chiếu đến Trên hệ thống x86, byte index rộng 12 bít, cho phép tiến trình tham chiếu đến 4096 byte liệu (đây kích thước trang) Mở rộng địa vật lý Tất processor thuộc họ Intel x86 bao gồm chế độ ánh xạ nhớ gọi PAE (Physical Address Extension) Với chipset thích hợp chế độ PAE cho phép truy cập đến 64GB nhớ vật lý Khi thực thi x86 chế độ PAE, thành phần quản lý nhớ (MMU) processor chia địa ảo thành thành phần Trong trường hợp hệ thống sử dụng bảng trang ba cấp (three-level) để thực việc chuyển đổi địa Hình 3.24: Ánh xạ trang với PAE d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c y o c u -tr a c k c MMU cài đặt page directory page table cấp thứ page directory pointer table PAE đánh địa nhớ nhiều chế độ chuẩn mở rộng cấp bảng trang mà PDE PTE rộng 64 bít khơng phải 32 bít Với địa vật lý bên 24 bít, nên x86 có khả quản lý 64Gb (224+12 byte) nhớ Để chọn Windows 2000 hoạt đọng chế độ PAE ta phải chọn boot với tham số khoá chuyển /PAE Boot.ini Chế độ hỗ trợ tập tin Ntkrpamp.exe Chương IV QUẢN LÝ TẬP TIN VÀ ĐĨA Tất ứng dụng máy tính cần lưu trữ đọc lại thơng tin mà nhận vào xử lý Trong tiến trình chạy lưu trữ lượng giới hạn thông tin phạm vị không gian địa sở hữu Tuy nhiên khả lưu trữ bị giới hạn kích thước khơng gian địa ảo hệ thống Đối với vài ứng dụng khơng gian vừa đủ, số ứng dụng khác q nhỏ Mặt khác lưu giữ thông tin không gian địa tiến trình thơng tin bị tiến trình kết thúc Vấn đề thứ ba phải đáp ứng việc truy cập thông tin đơng thời tiến trình mơi trường hệ điều hành đa nhiệm Những vấn đề biết chương Quản lý tiến trình Quản lý nhớ tài liệu Để giải vấn đề hệ điều hành phải thiết kế hệ thông lưu trữ thông tin cho: Thứ phải lưu trữ khối lượng lớn thông tin Thứ hai thông tin phải bảo tồn tiến trình sử dụng kết thúc Và cuối có nhiều tiến trình truy xuất thông tin đồng thời Giải pháp cho tất vấn đề lưu trữ thông tin đĩa thiết bị media khác đơn vị liệu, gọi file (tập tin) Các tiến trình đọc thơng tin file ghi thông tin vào file cần thiết Thông tin lưu trữ file phải không bị tác động việc tạo kết thúc tiến trình Các file quản lý hệ điều hành Thành phần hệ điều hành tham gia trực tiếp vào trình quản lý file đĩa gọi hệ thống file Hệ điều hành phải xây dựng cấu trúc tổ chức d o m o w w w d o C lic k to bu y bu to k lic C w w w N O W ! h a n g e Vi e N PD ! XC er O W F- w m h a n g e Vi e w PD XC er F- c u -tr a c k c ... gian địa ảo riêng, nên cần nhiều page table để ánh xạ tồn khơng gian địa Ta tính số lượng page table u cầu để ánh xạ tồn khơng gian địa 4Gb tiến trình sau: 4Gb/4Mb = 1024 page table, 2048 page table. .. c y o c u -tr a c k c liệu Trường page table index địa ảo đến PTE page table, để từ ánh xạ đến trang liệu mà tiến trình yêu cầu Trên hệ thống x86, page table index rộng 10 bít (9 bít PAE), cho... tiểu trình cố gắng ghi đến trang mà bít Write = trình quản lý nhớ phát sinh ngoại lệ truy cập, phận điều khiển lỗi truy cập phải xác định có hay khơng tiểu trình ghi đến trang (trong trường hợp