Bộ nhớ ảo: mức của thao tác gián tiếp tới bộ nhớ vật lý: Chương trình sử dụng địa chỉ bộ nhớ ảo. Địa chỉ bộ nhớ ảo được chuyển thành địa chỉ vật lý. Địa chỉ vật lý cho thấy vị trí của dữ liệu trong bộ nhớ vật lý. Chương trình máy tính tưởng rằng nó có một dải dài các địa chỉ liên tục trong bộ nhớ; nhưng trong thực tế một số phần đang được sử dụng nằm rải rác trong RAM, còn các phần tạm thời không dùng đến được lưu trữ trong một file trên đĩa cứng....
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Điện tử Viễn thơng BỘ NHỚ MÁY TÍNH (DTV340) IX BỘ NHỚ ẢO 04/05/13 Địa vật lý Cách tự nhiên để truy xuất nhớ sử dụng địa vật lý 04/05/13 Khái niệm “Ảo” Bộ nhớ ảo: mức thao tác gián tiếp tới nhớ vật lý: Chương trình sử dụng địa nhớ ảo Địa nhớ ảo chuyển thành địa vật lý Địa vật lý cho thấy vị trí liệu nhớ vật lý 04/05/13 Khái niệm “Ảo” Chương trình máy tính tưởng có dải dài địa liên tục nhớ; thực tế số phần sử dụng nằm rải rác trong RAM, cịn phần tạm thời khơng dùng đến lưu trữ file đĩa cứng 04/05/13 Tại sử dụng nhớ ảo? Các thách thức chia sẻ nhớ q trình: Bộ nhớ khơng đủ lớn để thực nhiệm vụ Khi chương trình ngồi khơng gian, khơng thể chạy xác Xung đột trình Giải pháp cho vấn đề này? Bộ nhớ ảo Những lợi ích việc sử dụng nhớ ảo: Làm việc cache cho liệu đĩa, truyền liệu đĩa nhớ chính-> làm cho nhớ lớn (looks bigger) Bảo vệ q trình khơng bị nhiễu chương trình khác Cơ chế VM làm việc tự động ngầm định 04/05/13 VM giống Bộ đệm VM chia thành khối kích thước cố định gọi trang ảo (VPs) Bộ nhớ vật lý chia thành trang vật lý(PPs) Kích cỡ bừng PPs size = VPs size 04/05/13 Trạng thái VPs Không định rõ: Trang không tạo hệ thống VM Chúng không tồn đĩa Bộ đệm: Định rõ vị trí trang đệm thời nhớ Khơng phải đệm: xác định rõ trang đệm thời nhớ 04/05/13 Địa ảo Hợp tác chặt chẽ phần cứng hệ điều hành cần thiết chuyển dịch địa 04/05/13 Hệ thống VM Sự kết hợp Cấu trúc liệu nhớ biết đến Bảng Trang chuyển từ VPs thành PPs OS phần mềm(Bảng Trang trì truyền VM-PM) Phần cứng chuyển dịch địa chỉ.(MMU) Phần cứng truyền địa đọc Bảng Trang chuyển từ địa ảo sang địa thật 04/05/13 Hệ điều hành VM Quá trình hoạt động: Hệ thống VM kiểm tra VP có phải Bộ đệm nhớ khơng Nếu đúng, tìm vùng vật lý VP nhớ Nếu có bỏ lỡ, thao tác thay thực Tìm vị trí vật lý VP đĩa Chọn trang nạn nhân nhớ chính, thay VP cần thiết Đặc điểm: Bộ nhớ DRAM – tảng nhớ> thiếu hụt lớn Thuật toán thay phức tạp so với sử dụng cho đệm SRAM 04/05/13 10 Bảng Trang Bảng Trang mảng Mục nhập Bảng Trang(PTE) , VP có PTE fixed offset Bảng Trang Mỗi PTE gồm trường: bit giá trị n-bit địa 04/05/13 11 Bảng trang 04/05/13 12 Truy cập Trang 04/05/13 13 Lỗi Trang 04/05/13 14 Thay Trang Lỗi VP4 chọn trang nạn nhân Cho nên thay VP3 04/05/13 15 Cấp phát Trang Update PTE Tạo khơng gian đĩa Trong lập trình C, Hệ điều hành cấp phát trang VM kết việc gọi hàm “malloc” 04/05/13 16 VM giống quản lý nhớ Hệ điều hành cung cấp bảng trang riêng biệt, riêng biệt không gian địa ảo cho trình 04/05/13 17 Lợi ích quản lý nhớ Kết nối đơn giản: Cho phép trình sử dụng định dạng tương tự cho hình ảnh nhớ nó, khơng phân biệt nơi mã thực nằm Chia sẻ đơn giản: Cho phép chia sẻ trình cần thiết(vd: truy xuất thư viện C bản) Cấp phát đơn giản: Cung cấp chế việc cấp phát khơng gian địa cho q trình( cấp phát trang phân tán ngẫu nhiên nhớ vật lý) 04/05/13 18 VM giống bảo vệ trình PTEs duyệt truyền địa xảy Hãy sử dụng kiện để tạo điều khiển truy cập Kiểm soát truy cập giúp để thực quy trình quản lý tốt Vd: Quá trình sử dụng ngăn chặn từ liệu cá nhân, chia sẻ trang ảo sửa đổi 04/05/13 19 VM giống bảo vệ trình 04/05/13 20 ... Cách tự nhiên để truy xuất nhớ sử dụng địa vật lý 04/05/13 Khái niệm ? ?Ảo? ?? Bộ nhớ ảo: mức thao tác gián tiếp tới nhớ vật lý: Chương trình sử dụng địa nhớ ảo Địa nhớ ảo chuyển thành địa vật... dụng nhớ ảo? Các thách thức chia sẻ nhớ trình: Bộ nhớ khơng đủ lớn để thực nhiệm vụ Khi chương trình ngồi khơng gian, khơng thể chạy xác Xung đột trình Giải pháp cho vấn đề này? Bộ nhớ ảo ... phải Bộ đệm nhớ khơng Nếu đúng, tìm vùng vật lý VP nhớ Nếu có bỏ lỡ, thao tác thay thực Tìm vị trí vật lý VP đĩa Chọn trang nạn nhân nhớ chính, thay VP cần thiết Đặc điểm: Bộ nhớ DRAM – tảng nhớ>