Презентация по теме "Управление памятью"
презентация к уроку по теме
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
. Простейшие схемы управления памятью
Иерархия памяти Вторичная память Оперативная память Кэш Регистры Стоимость одного бита Время доступа Объем Управляется ОС Управляется менеджером памяти
Принцип локальности Большинство реальных программ в течение некоторого отрезка времени работает с небольшим набором адресов памяти – это принцип локальности Принцип локальности связан с особенностями человеческого мышления
Проблема разрешения адресов Человеку свойственно символическое мышление. Адреса (имена) переменных описываются идентификаторами, формируя символьное адресное пространство Оперативная физическая память может быть представлена в виде массива ячеек с линейными адресами. Совокупность всех доступных физических адресов в вычислительной системе – это ее физическое адресное пространство Как ? Когда ?
Связывание адресов Другие объектные модули Загрузчик Двоичный образ в памяти Системные библиотеки Динамические библиотеки Процессор и БУП Исходная программа Компилятор Объектный модуль Редактор связей Загрузочный модуль Этап компиляции Этап загрузки Этап выполнения
Логическое адресное пространство Символьное адресное пространство – совокупность всех допустимых идентификаторов переменных Логическое адресное пространство – совокупность всех допустимых адресов, с которыми работает процессор Физическое адресное пространство – совокупность всех доступных физических адресов в вычислительной системе
Функции ОС и hardware для управления памятью Отображение логического адресного пространства процесса на физическое адресное пространство Распределение памяти между конкурирующими процессами Контроль доступа к адресным пространствам процессов Выгрузка процессов (целиком или частично) во внешнюю память Учет свободной и занятой памяти
Однопрограммная вычислительная система ОС ОС 0 Процесс пользователя Процесс пользователя
Схема с фиксированными разделами ОС 0 Раздел 1 Раздел 2 Раздел 3 Задание 1 Задание 2 Задание 3 Задание 4 Очередь заданий Очереди заданий Процесс 1 Процесс 2 Процесс 3
Внутренняя фрагментация ОС 0 Раздел 1 Раздел 2 Раздел 3 Процесс 1 Процесс 2 Процесс 3 Внутренняя фрагментация – «потеря» части памяти, выделенной процессу, но не используемой им
Способы организации больших программ Оверлейная структура Программа разбивается на несколько частей. Постоянно в памяти находится только загрузчик оверлеев, небольшое количество общих данных и процедур, а части загружаются по очереди Динамическая загрузка процедур Процедуры загружаются в память только по мере необходимости, после обращения к ним Оба способа основаны на применении принципа локальности
Схема с динамическими разделами ОС № память время 0 20 0 1000 Очередь заданий 1 2 3 4 5 200 300 250 10 5 20 250 70 8 15 P1 время 10 4 00 P2 время 5 700 P3 время 20 950 P 4 время 8 650 P1 время 5 P 3 время 16 P 3 время 11 P 4 время 4 P5 2 70
Схема с динамическими разделами Стратегии размещения нового процесса в памяти Первый подходящий ( first-fit). Процесс размещается в первое подходящее по размеру пустое место Наиболее подходящий ( best-fit). Процесс размещается в наименьшее подходящее по размеру пустое место Наименее подходящий (worst-fit). Процесс размещается в наибольшее пустое место
Схема с динамическими разделами ОС № память время 0 20 0 1000 Очередь заданий 5 70 15 P1 время 5 4 00 700 P3 время 16 950 P 4 время 8 650
Схема с динамическими разделами ОС 0 20 0 1000 P1 время 5 4 00 700 P3 время 15 950 P 4 время 8 650 Внешняя фрагментация – невозможность использования памяти, неиспользуемой процессами, из-за ее раздробленности Возможна и внутренняя фрагментация при почти полном заполнении процессом пустого фрагмента
Схема с динамическими разделами ОС 0 20 0 1000 4 00 700 950 P 4 650 P5 2 70 520 770 P3 Сборка мусора CPU Сегментный регистр + Память Логический адрес Физический адрес MMU – БУП
Линейное непрерывное отображение Логическое адресное пространство Физическое адресное пространство 0 100 N N+100
Линейное кусочно-непрерывное отображение Логическое адресное пространство Физическое адресное пространство Page 0 Page 1 Page 2 Page 3 Page 4 Кадр 0 Кадр 1 Кадр 2 Кадр 3 Кадр 4 Кадр 5 Кадр 6 Кадр 7 Кадр 8 Логический адрес = Npage*size + offset (Npage, offset) Физический адрес = Nframe*size + offset (Nfr а me, offset) Страничная организация памяти 0 1 2 3 4 Таблица страниц 3 4 6 7 1 Npage -> Nframe Серый цвет – занятое место Свойственна внутренняя фрагментация
Линейное кусочно-непрерывное отображение Страничная организация памяти CPU Логический адрес offset page Таблица страниц кадр Память Физический адрес offset кадр MMU атрибуты
Линейное кусочно-непрерывное отображение Логическое адресное пространство Физическое адресное пространство Логический адрес – двумерный = (Nseg, offset) Физический адрес линейный = физический адрес начала сегмента + offset Сегментная организация памяти Сег мент 1 Сег мент 2 Сег мент 3 Серый цвет – занятое место 0 0 0 Свойственна внешняя фрагментация
Линейное кусочно-непрерывное отображение адрес начала размер Сегментная организация памяти CPU Логический адрес offset Nseg Таблица сегментов Память Физический адрес Максимальный размер сегмента адрес начала +
Линейное кусочно-непрерывное отображение адрес начала размер Сегментная организация памяти CPU Логический адрес offset Nseg Таблица сегментов Память Физический адрес Максимальный размер сегмента Offset <= размер + ошибка нет да
Линейное кусочно-непрерывное отображение адрес размер Сегментно-страничная организация памяти CPU Логический адрес Offset внутри сегмента Nseg Таблица сегментов Память Физический адрес Максимальный размер сегмента Offset у сегмента <= размер нет да Page Offset Размер страницы ошибка кадр Page Offset Таблица страниц Кадр
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Проект "Как оставить в памяти прекрасные моменты жизни"
Проект выполняется обучающимися 11 класса по предмету Информатика и ИКТ при изучении темы "Технология создания и обработки графической информации".В результате выполнения проекта учащиеся создад...
Митинг Памяти жертв терроризма «Свеча Памяти»
З сентября страна узнала об ужасной трагедии. Террористами была захвачена школа со всеми учениками, учителями и гостями. Об страшных, незабываемых, трагичных днях Беслана посвящен Митинг памяти....
Презентация к статье "В.С. Вахрушев и В.А. Кирюшкин: памяти ученых земли балашовской"
Презентация к статье...
Презентация к занятию по дисциплине «Психология» Тема: «Особенности памяти в норме и патологии».
Тема данного занятия - «Особенности памяти в норме и патологии». Память - основа психической деятельности. Без нее невозможно понять основы формирования пов...
Презентация: "Психолого-педагогическая диагностика памяти, внимания и умственной работоспособности"
В презентации представлены методики психологических обследований внимания, памяти и умственной работоспособности. Данная презентация пригодится психологам, логопедам, вооспитателя, учителям, родителям...
Презентация к 22 июня "Дню памяти и скорби"
Презентация к 22 июня "Дню памяти и скорби"...
презентация к уроку памяти посвященной снятию блокады Ленинграда
презентация к видеоуроку посвященной снятию блокады Ленинграда...