KỸ THUẬT CẤP PHÁT BỘ NHỚ CHÍNH
3.3.4 Kỹ thuật phân đoạn đơn
Không gian địa chỉ bộ nhớ vật lý được chia thành các phần có kích thước cố định không bằng nhau gọi là phân đoạn
(Segment). Mỗi phân đoạn bao gồm số hiệu phân đoạn và kích thước của nó.
Khi một tiến trình được nạp vào bộ nhớ thì tất cả các đoạn của nó sẽ được nạp vào các phân đoạn còn trống khác nhau trên bộ nhớ.
04/20/22 2
Chương 3. Quản lý bộ nhớ 45
KỸ THUẬT CẤP PHÁT BỘ NHỚ CHÍNH
KỸ THUẬT CẤP PHÁT BỘ NHỚ CHÍNH
3.3.4 Kỹ thuật phân đoạn đơn
HĐH sử dụng bảng SCT (Segment control table) để theo dõi các đoạn tiến trình khác nhau trên bộ nhớ. Bảng này có 2 trường:
• Trường thứ nhất: Địa chỉ cơ sở (base) của phân đoạn mà đoạn
chương trình tương ứng được nạp.
• Trường thứ hai: Cho biết độ dài, giới hạn (length/limit) của
phân đoạn và có tác dụng dùng để kiểm soát sự truy xuất
Các bảng phân đoạn có kích thước nhỏ chứa trong các thanh ghi, ngược lại được chứa trong bộ nhớ chính, HĐH dùng thanh ghi lưu trữ địa chỉ bắt đầu nơi lưu trữ bảng phân đoạn gọi là thanh ghi STBR: Segment table base register.
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 46 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.1 Bộ nhớ ảo
Kỹ thuật bộ nhớ ảo là kỹ thuật hiện đại giải quyết sự giới hạn bộ nhớ chính của máy tính
Kỹ thuật cấp phát bộ nhớ phân trang/phân đoạn có đặc điểm:
• Địa chỉ tham chiếu là địa chỉ logíc và được chuyển thành địa
chỉ vật lý một cách tự động.
• Như vậy một tiến trình swap out và swap in lại không cần phải
đúng địa chỉ đã swap out.
• Một tiến trình có thể chia thành nhiều trang đoạn khác nhau và
có thể nạp vào các vị trí liên tục trong bộ nhớ trong quá trình thực hiện tiến trình.
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 47 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.1 Bộ nhớ ảo
Còn hạn chế là phải nạp tất cả các trang/đoạn vào bộ nhớ vì thế kích thước chương trình ngày càng lớn.
Kỹ thuật bộ nhớ ảo vẫn dựa vào kỹ thuật phân trang/đoạn
• Bộ nhớ ảo không nạp tất cả các trang/đoạn vào bộ nhớ mà chỉ
nạp những trang/đoạn cần thiết.
• Khi nạp không còn trang/đoạn trống thì đưa các trang/đoạn
swap out ra ngoài để lấy không gian nạp bộ nhớ cho các tiến trình khác yêu cầu.
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 48 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.1 Bộ nhớ ảo
Để cài đặt bộ nhớ ảo thì HĐH phải:
• Không gian bộ nhớ phụ cần thiết chứa các trang/đoạn không
gian để swap out, không gian đĩa này gọi là không gian swap.
• Theo dõi không gian các trang/đoạn nằm trên bộ nhớ chính/phụ
bằng một bít present vào PCT, SCT.
• Dựa vào tiêu chuẩn để lựa chọn một trang/đoạn nào đó trên bộ
nhớ chính swap out ra ngoài đĩa.
Sử dụng bộ nhớ ảo có lợi ích sau:
• HĐH được nạp nhiều bộ nhớ hơn vào trong bộ nhớ, ít xảy ra
trường hợp thiếu bộ nhớ vì không nạp hết tất cả hoặc swap out.
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 49 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.1 Bộ nhớ ảo
Bộ nhớ ảo là một kỹ thuật không cần nạp tất cả tiến trình vào bộ nhớ. Các trang (đoạn) của một tiến trình ở trên bộ nhớ phụ, gọi là bộ nhớ ảo của tiến trình.
Bộ nhớ ảo đã mở rộng được không gian bộ nhớ vật lý của hệ thống, chuyển đổi từ địa chỉ ảo sang địa chỉ vật lý thực do bộ phận quản lý bộ nhớ của HĐH và processor thực hiện.
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 50 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.2 Cài đặt bộ nhớ ảo 3.4.2.1 Sự phân trang:
Mỗi trang sở hữu một bảng trang riêng theo dõi việc các tiến trình Khi nạp chỉ nạp vài trang nên phải có:
• Bít thứ nhất để biết trang tương của tiến trình có trên bộ nhớ. • Bít thứ 2 để biết page có sự thay đổi hay không so với lần nạp
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 51 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.2 Cài đặt bộ nhớ ảo 3.4.2.1 Sự phân trang:
• Bit P (present): cho biết trang tương ứng ở trên bộ nhớ chính P=1,
phụ P=0
• Bit M (Modify): cho biết có thay đổi hay không, nếu không thay
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 52 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.2 Cài đặt bộ nhớ ảo 3.4.2.2 Sự phân đoạn:
Sự phân đoạn cho phép ta xem như nó là một tập không gian nhớ hoặc các đoạn có địa chỉ được xác định.
Trong phân đoạn mỗi tiến trình sở hữu một bảng đoạn riêng, theo dõi các tiến trình nạp vào các đoạn.
• Trong bảng đoạn sẽ chứa nhiều thông tin phức tạp hơn nên cũng có
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 53 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.2 Cài đặt bộ nhớ ảo 3.4.2.2 Sự phân đoạn:
Bit P (Present): Cho biết đoạn tương ứng đang ở trên bộ nhớ chính P=1, phụ P=0.
Bit M (Modify): Cho biết nội dung của đoạn tương ứng có bị thay đổi hay không so với lần nạp gần đây nhất.
04/20/22 2 Chương 3. Quản lý bộ nhớ 54 KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO KỸ THUẬT BỘ NHỚ ẢO 3.4.2 Cài đặt bộ nhớ ảo