Download - Upravljanje memorijom - segmentacija.pptx
Upravljanje memorijom - segmentacija
Mentor: Student:
Suzana Markovic Potić Darko
br.ind: 52/11r
Pregled izlaganja• Uvod• Pojam RAM memorije• Upravljanje memorijom• Segmentacija• Zaključak
UVOD• Operativni sistem je, u osnovi, softver, koji
omogućava komunikaciju između korisnika, odnosno korisničkih aplikacija i hardvera računara.
• Osnovne funkcije operativnog sistema su: upravljanje dodelom procesora, upravljanje dodelom memorije i upravljanje ulazno/izlaznim uređajima.
• U ovom seminarskom radu ću objasniti pojam RAM memorije, kao i proces upravljanja memorijom.
RAM memorija• RAM ( engl. Random Access Memory, memorija
sa slučajnim pristupom ) ili operativna memorija, označava vrstu memorije koja je direktno adresibilna i njenom sadržaju se može pristupiti proizvoljnoj lokaciji, a ne samo redom ( sekvencijalno, kao kod traka ).
• RAM memorija se smatra najznačajnijim resursom svakog računara.
• Vrsta koja se danas najčešće koristi u personalnim računarima je RAM memorija DDR tipa, gde postoje DDR2 i DDR3 tip memorije.
Upravljanje memorijom• Upravljanje memorijom ( memory management )
– drugi je najvažniji zadatak operativnih sistema, pri čemu se misli na RAM memoriju.
• Razni operativni sistemi koriste različite metode ( tehnike ) upravljanja memorijom.
• Zadatak operativnog sistema je da upravlja memorijom. On posmatra memoriju kao resurs koji treba da se dodeli, i da se deli između više aktivnih procesa.
• Da bi procesor bio efikasno iskorišćen poželjno je u glavnoj memoriji održati što više procesa.
Dodela memorije• U sistemima koji rade sa jednim programom,
glavna memorija se deli na dva dela.
• Jedan deo je zadužen za jezgro operativnog sistema ( kernel space ), a drugi za korisničke procese tj. programe ( user space ).
• U sistemima koji rade sa više programa korisnički deo memorije mora se dalje deliti i prolagoditi radu sa više procesa.
Logički i fizički adresni prostor
• Adresa koju generiše procesorska instrukcija je logička, a adresa same memorijske jedinice je fizička.
• Skup svih logičkih adresa koje generiše program naziva se logički ili virtuelni adresni prostor, a skup svih fizičkih adresa koje njima odgovaraju naziva se fizički adresni prostor.
• Mapiranje virtuelnog adresnog prostora u fizički obavlja hardverski uređaj koji se naziva MMU ( Memory Management Unit ) – jedinica za upravljanje memorijom.
• Osnovni zadatak MMU je dakle upravljanje i dodela radne memorije.
• Šeme mapiranja mogu biti veoma složene.• Najjednostavnija je šema koja koristi
relokacioni registar.• Relokacioni registar u MMU definiše adresu
fizičkog početka programa. Svaka logička adresa koju generiše program sabira se sa vrednošću relokacionog registra, i tako se dobija fizička adresa.
Zaštita memorije• Zaštita OS od korisničkih procesa i
međusobna zaštita korisničkih procesa u vezi sa pristupom memorijskim sekcijama može se realizovati pomoću dva registra:
– relokacionog registra, koji sadrži najnižu adresu procesa,
– registra ograničenja, koji sadrži najveći opseg logičkih adresa procesa.
Razmena ( swap )• Prilikom izvršavanja, proces se mora nalaziti u
radnoj memoriji.• Postoje situacije kada se proces može
privremeno prebaciti iz memorije na disk, kako bi se oslobodila memorija.
• Razmena ( swap ) koristi se u prioritetnim šemama za raspoređivanje procesa, gde se procesi visokog prioriteta čuvaju u memoriji, dok se svi procesi niskog prioriteta upisuju na disk i čekaju da se oslobodi memorija.
• Tehnika razmene je tesno povezana sa tehnikom virtuelne memorije.
Tehnike dodele memorije• Tehnike dodele memorije mogu se grupisati na
tehnike kontinualne i diskontinualne dodele.
• Kontinualna dodele ili alokacija se sastoji u tome da se i logički i fizički adresni prostor procesa sastoje se od kontinualnog niza memorijskih adresa.
• Kod diskontinualne alokacije, u opštem slučaju, fizički adresni prostor procesa nije realizovan kao kontinulani niz memorijskih adresa.
Segmentacija• Sama struktura programa obično nije
kontinualna ( programi se dele na više nezavisnih celina ). Podaci se takođe sastoje od više celina.
• Svaki od ovih logičkih segmenata dobija ime po kome se referencira i može nezavisno da učita u memoriju, pa ne zahteva kontinualan memorijski prostor.
• Segmentacija je metoda upravljanja memorijom koja podržava logički korisnički pogled na memoriju.
Hardverska podrška segmentacije
• Korisničke adrese su dvodimenzionalne ( dva dela ), ali se moraju transformisati u jednodimenzionalne fizičke adrese.
• Ovo mapiranje se obavlja preko tabele segmenata ( segment table ) a ima podršku i u hardveru mikroprocesora. Svaki ulaz u tabeli segmenata opisuje tačno jedan segment, a sadrži dva parametra:
- Baznu adresu segmenta ( base ).- Ograničenje segmenta ( limit ).
Hardverska podrška segmentacije
Osnovna arhitektura dodele memorje segmentacijom
Zaštita i deljenje segmenta• Tabela segmenata, pored definicije segmenta u
fizičkoj memoriji može sadržati i neke definicije zaštite, od kojih se najčešće koristi zaštita od modifikacije.
• Segmenti sa kodom mogu biti definisani kao nepromenljivi ( eng. read only ).
• Slično, kao u metodi straničenja, i segmenti koji se ne menjaju mogu se deliti – na taj način se efikasno štedi memorija .
Segmetacija sa stranjčenjem
• Najpopularnije serije procesora Intel i Motorola imaju ugrađenu podršku i za segmentaciju i za straničenja.
• Tabela segmenata obavlja sledeće operacije:- kontrolu veličine limita segmenta- i izdvajanje broja segmenta iz jedinstvene
logičke adrese.
Segmetacija sa stranjčenjem Arhitektura hardverske podrške segmentacije sa straničenjem
Zaključak• Operativni sistem je, u osnovi, softver, koji
omogućava komunikaciju između korisnika, odnosno korisničkih aplikacija i hardvera računara.
• RAM memorija ili operativna memorija, označava vrstu memorije koja je direktno adresibilna i njenom sadržaju se može pristupiti proizvoljnoj lokaciji, a ne samo redom ( sekvencijalno, kao kod traka ).
• Upravljanje memorijom – drugi je najvažniji zadatak operativnih sistema, pri čemu se misli na RAM memoriju.
• Segmentacija je metoda upravljanja memorijom koja podržava logički korisnički pogled na memoriju.