Đề tài bộ nhớ trong

Trong quá †rình thực hiện,cân †ới modul nàođã đăng ký với hệ thống đề thực hiện†hì hệ thông cấp phát không gian nhớ ắ, nạp tiệp modul đó.Khi hoạt động xong Thì giải phóng thì giải phóng

Trang 3

> Giáo †rình hệ điều hành -Nguyễn Vũ Trường - Khoa công nghệ

thông †in - Đại học Cần Thơ

> Nguyên lý hệ điều hành -Khoa công nghệ thông †in - Đại học

bách khoa đại học Đà Năng

Designer: Bá tước MONTE

CRTSTO

Trang 5

NOI DUNG TRINH BAY:

¥ Cac khdi niém co ban

vCác câu tric co ban của

Trang 6

CAC KHAI NIEM CO BAN:

>Yêu câu của quản lý bộ nhớ †rong

> Không gian địa chỉ và không gian

vật lý

Designer: Bá Tước MONTE

CRTSTO

Trang 7

YEU CAU CUA QUAN LY BO

NHO TRONG :

* Bộ nhớ là thiết bị lưu †rữ duy nhat

thông qua đó CPU có the †rao đổi thông

tin với môi †rường ngoải

* Bộ nhớ chính được †ô chức như một

mang mot chiều các †ừ nhớ (word), mỗi

†ừ nhớ có một địa chỉ

* Việc †rao đổi với môi †rường ngoài thông

qua thao tac doc,ghi dir ligu vao mot

ia chi cu thé trong bd nho

Designer: Bd tuéc MONTE

CRISTO

Trang 8

YEU CAU CUA QUAN LY BO

NHO TRONG :

®Hé diéu hanh thuc hién:

* Su tuong tng giita dia chi

logic va dia chi vat ly

Trang 9

CAC KHAI NIEM CO’ BAN:

> Yéu câu của quản ly bộ nhớ †rong

> Không gian địa chỉ và không gian vật lý

CRTSTO

Trang 10

KHONG GIAN ĐỊA CHÍ VA

* Dia chi vat ly: dia chi thuc té ma

trinh quan lý bộ nhớ nhìn thây và

thao tac

Designer: Ba tuéc MONTE

CRISTO

Trang 11

KHONG GIAN 8IA_CHi VA

KHONG GIAN VAT LY:

* Khong gian dia chi: tap hop tat ca

các địa chỉ ảo phát sinh bởi một

Trang 12

KHONG GIAN ĐỊA CHỈ VA

KHONG GIAN VAT LY:

cS Ff

chi y:

“Bé thuc hiện việc chuyển đôi địa chỉ

logic thành địa chỉ vat lý vào thời

Trang 13

KHONG GIAN ĐỊA CHỈ VA KHONG GIAN VAT LY:

Trang 14

KHONG GIAN ĐỊA CHỈ VA

KHONG GIAN VAT LY:

* MMU (Memory Management Unit):

mot co chê phân cứng chuyên đôi địa

Trang 15

NOI DUNG TRINH BAY:

¥ Cac khái niệm cơ bản

vCác câu †rúc cơ bản của

Trang 16

CAC CAU TRUC CO BAN CUA

vCâu †rúc phân trang

Designer: Bá tước MON

CRTSTO

Trang 17

CAU TRUC TUYEN

TINH :

+ Định nghĩa:là cau trdc ma sau khi bién

dich,cac modul dugc tap hop thành một

chuong trinh hoàn thiện,chứa đây đủ mọi

thông †in để có the thực hiện (†rừ dữ liệu

vao).Moi biến ngoài đều được gón dia chi

cụ thể.Khi thực hiện chỉ cân định vi

Trang 18

CAU TRUC TUYEN

Hinh_2.1: Cau trúc †uyên tính

CRISTO

Trang 19

CAU TRUC TUYEN

TINH :

4Uu diém:

® Đơn gian,dé t6 chirc bién dich&dinh vi

® Thời gian thực hiện nhanh

» Có Tính lưu dong cao

+ Nhược điểm: Lăng phí bộ nhớ

Designer: Ba tuéc MO

CRISTO

Trang 20

¥ Cau tric Overley

¥ Cau tric phan đoạn

¥ Cau tric phan trang

CRISTO

Trang 21

CAU TRUC DONG:

@ Dinh nghia la cau †rúc mỏ các modul được

biên tap một cách riêng biét.Khi thực hiện

chương trinh,hé thong chi can dinh vi modul

gộc Trong quá †rình thực hiện,cân †ới modul

nào(đã đăng ký với hệ thống đề thực

hiện)†hì hệ thông cấp phát không gian nhớ ắ,

nạp tiệp modul đó.Khi hoạt động xong Thì

giải phóng thì giải phóng modul khỏi bộ

nhớ,†hu hôi ko gian nhớ

CRISTO

Trang 22

CAU TRUC DONG:

Trang 23

CAU TRUC DONG:

Gl Uy diem Tiết kiệm bộ nhớ nêu quản lý bộ

nhớ và †ô chức †ố† chương trình

8l A“ợc điểm:

" Người sử dụng phải nam vững câu †rúc

chương trinh & các công cụ điều khiên bộ

nhớ của hệ điều hành

“ Chương †rình có câu †rúc động bị phụ thuộc

vào version của hệ điều hành

Trang 24

¥ Cau tric tuyén tinh

¥ Cau tric dong

¥ Cau tric Overley

¥ Cau †rúc phân đoạn

vCâu †rúc phân †ranc

Trang 25

C4U TRUC OVERLAY:

® Trong cau tric nay, các modul chương †rình

sau khi biền dịch chia thành các mức:

o Mức 0O: mức chứa modul gỗc dé nap ch.trinh

o Mức 1: mức chứa modul được gọi bởi mức 0

o Mức 2: mức chứa modul được gọi bởi mức 1

o Mức ¡: mức chứa modul được gọi bởi mức i-1

hie

CRISTO

Trang 26

C4U TRUC OVERLAY:

được chia thành các mức †ương ứng

với các mức chương †rinh.Kích thước

mỗi mức †rong bộ nhớ băng kích thước

modul lớn nhấ† của mức chương trinh

Tương ứng

CRTSTO

Trang 27

C4U TRUC OVERLAY:

Hinh 2.3: Cau tric Overlay

CRISTO

Trang 28

C4U TRUC OVERLAY:

® Dé tao thanh chuong trinh Overlay, Jnguoi

SỬ dụng cần cung cập thông tin về các mức

cho †rình biên dịch thông qua sơ đồ

Overlay

® Khi thực hiện chương †rình ,modul gỗc được

định vị vào bộ nhớ như chương trình có câu

tric tuyén tinh.Can toi modul ndo,hé thong

sé tim kiém trong so dé Overlay & nạp vào

bộ nhớ ở mức †ương ứng n _=

CRTSTO

Trang 29

C4U TRUC OVERLAY:

= Uy diém cho phép sit dung bé nhớ

nhiều hơn phan bộ nhớ mà hệ thong

dành cho chương †rình

*' Nhược điểm: hiệu quả tiét kiệm bộ nhớ

vẫn phụ thuộc cách †ô chức,bô †rí các

modul của chương trinh

CRTSTO

Trang 30

CAC CAU TRUC CO BAN CU

Trang 31

CAU TRUC PHAN

DOAN:

* Chuong trinh cua người sử dụng được biên

dịch thành từng modul độc lập Thông †in về

các modul được chứa †rong 1 bảng điều

khiên gọi là bảng quản lý doan(Segment

Control Block - SCB)

* Khi thực hiện chương †rình, hệ thông sẽ dựa

vào bảng quản lý đoạn đề nạp các modul cân

thiết vào †rong bộ nhớ cho †ới khi hết khả

Trang 32

CAU TRUC PHAN

DOAN:

* Uu điểm không yêu cầu người sử dụng

phải khai báo thêm thông tin

* Nhược đểm: hiệu quả sử dụng bộ nhớ

phụ thuộc phụ thuộc vào cách phần

chia chương †rình thành các modul

Trang 33

CHUONG TRINH:

¥ Cau tric tuyén tinh

¥ Cau tric dong

¥ Cau tric Overley

¥Cau tric phan doan

¥ Cau tric phan trang ` >

CRISTO

Trang 34

CAU TRUC PHAN

TRANG:

= Chuong trinh được biên dịch như câu

†rúc tuyên †ính,sau đó được phân chia

thành các phan bang nhau gọi là

†rang Thông †in về các †rang được

chứa †rong 1 bảng điều khiên gol | la

bang quan ly trang allie

CRISTO

Trang 35

CAU TRUC PHAN

TRANG:

# Khi thực hiện,hệ thông sẽ dựa vào bang

quản lý trang dé nap cdc trang can

thiê† vào bộ nhớ

m Uy diém phat huy được hiệu quả sử

dụng của bộ nhớ

M Nhược điểm: chỉ áp dụng với bộ nhớ

được quản lý theo kiểu phân †rang

CRISTO

Trang 36

NOI DUNG TRINH BAY:

¥ Cac khdi niém co ban

vCác câu †rúc cơ bản của

Trang 37

CAC SƠ ĐÔ QUẢN LY BỘ

NHỚ:

v Sơ đồ phần hoạch cô định

Sơ đồ phân hoạch động

v Sơ đồ hoán đôi

¥ Sơ đồ phần đoạn

Sơ đồ phan trang

¥ So do ket hợp phân †rangéphâần đoạn ._<»

CRTSTO

Trang 38

> Bộ nhớ được chia thành n phân, mỗi

phân được sử dụng như một† bộ nhớ độc

lập gọi là một phần hoạch Mỗi phan

hoạch có thé nạp được một chương

trinh và †ổ chức †hực hiện một cách

đồng thời

CRTSTO

Trang 39

SƠ ĐÔ PHÁN HOACH

CO ĐỊNH:

> Mỗi chương trinh sẽ có một danh sách

quan lý không gian nhớ †ự do riêng

Chương †rình được nạp vào phần hoạch

nào thì sẽ ở đó cho đến khi kết thúc

> Đề sửa đôi câu †rúc các phần hoạch

cần phải nạp lại hệ điều hành

CRTSTO

Trang 40

Trang 41

> Uu điểm: đơn giản, dễ †ổ chức, giảm

thời gian †ìm kiêm

> Nhược đm:

x Phan đoạn nội vi, gây lăng phí bộ nhớ

x Không thực hiện được chương †rình nêu

kích thước của nó lớn hơn kích thước

của phân hoạch lớn nhất

CRTSTO

Trang 42

CO ĐỊNH:

Chú ý: Cần phải chọn được phần hoạch có kích

thước phủ hợp với kích thước chương †rình

Các thuật †oán thường áp dụng:

dé cap phat

9 8esf Fit:Chon phan hoach co kich thước

nho nhat nhung du dé cap phat

® Worst Fit:Chon phan hoạch có kích thué

lớn nhat dé cap phat

CRISTO

Trang 43

¥ Sơ đồ phan trang

v Sơ đô kê† hợp phân †rangẻphân đoạn

CRTSTO

Trang 44

SO £0 PHAN HOACH

DONG:

m Bộ nhớ có một bảng quản ly không gian nhớ

tu do thông nhất

a Khi thực hiện chương †rình, hệ thông dựa

vào kích thước chương †rình dé phân bồ

không gian nhớ thích hợp, tao thanh mot

vùng nhớ độc lập và †ạo bảng quản lý riêng

Khi các chương †rình kết thúc, bộ nhớ dành

cho nó sẽ bị †hu hồi

Trang 45

SƠ ĐÒ PHÁN HOACH

DONG:

a Uu diém: Khong gay hiện tượng phân

đoạn nội vi

m Nhược điểm: Gồy phan đoạn ngoại vi

m Đề khắc phục cân bồ trí lại bộ nhớ:

e Tìm thời điểm thích hợp để dùng các

chương †rình đang hoạt động

CRTSTO

Trang 46

SƠ ĐÒ PHÁN HOACH

DONG:

@ Dua mét sé hoc toan b6 cdc chuong

trinh dang hoat dong cung trang thai

của nó ra bộ nhớ ngoài

® Tái định vị các chương †rình và khối

phục trang thai hoạt động

CRTSTO

Trang 47

x4 all

ú >

Trang 48

SẮC Hinh 3.3:16 chic lại bộ nhớ

CRISTO

Trang 49

CAC SO £0 QUAN LY BO

/NHỚ:

¥ Sơ đồ phần hoạch cô định

v Sơ đồ hoán đôi

¥ So dé phan doan

¥ So đô kê† hợp phan trang&phan đoạn

CRISTO

Trang 50

SO £0 HOAN POL (swapping)

Trang 51

/NHỚ:

v Sơ đồ hoán đồi

Sơ đô phân đoạn

¥ So đô kê† hợp phan trang&phan đoan

CRISTO

Trang 52

SƠ £0 PHAN DOAN:

|| Cac modul chương trinh duoc biên dich

mot cach riêng biệt Thông tin vé cdc

modul chương †rình được chua trong

bang quan ly doan - SCB (Segment

Control Block)

& Méi phan tit trong SCB †ương ứng với

một modul của chương †rình và được

đặc †rưng bởi 3 †rường tin: z

Trang 53

+ Đâu hiệu D:cho biê† modul đã được nạp

vào bộ nhớ hay chươ.(D=O nêu modul

chưa được nạp, ngược lai D=1)

= Bia chi A:dia chi của vùng nhớ sẽ định

VỊ modul

+'Độ dài L:cho biết kích thước của rAodul

CRISTO

Trang 54

øl Khi thực hiện, SCB được nạp vào bộ

nhớ, địa chỉ đầu được đưa vào †hanh

ghi đoạn Rs

Q@Dia chi truy nhập dữ liệu được biêu diễn

bởi cặp(s,d) †rong đó s là sô hiệu modul

cân †ruy nhập (số phần đoạn), d là địa

Soin doi tinh tir dau segment (do

ời)

CRISTO

Trang 55

SO ĐÓ PHAN DOAN:

GI Hé truy nhap †ới một dữ liệu cần phải qua 2bước:

w 87:Hệ thông lây nội dung thanh ghi Rs cộng với

s dé tim duoc phan †ử †hứ s †rong SCB Nêu D=0

thì hệ thông lam Thủ Tục nạp modul vào bộ nhớ,

nêu D=1 hệ †hông nhớ sẽ thực hiện bước Tiệp

theo

# B2:Hé thông lây nội dung †rường dia chi A cộng

với d và †ruy nhập †ới bộ nhớ theo địa chỉ vừa

tinh duoc dé doc/ghi dit liéu

CRISTO

Trang 56

SO DO PHAN DOAN:

VÝ DU:

Giả sử modul đầu tiên của chương trinh

(s=1) có địa chỉ tương đôi d=03026, độ

dai modul L=5000, dia chi dau A= 400,

modul đã được nạp vào bộ nhớ (D=1), nội

dung thanh ghi Bs là 3

Đề †ruy nhập Tới modul, hệ thông cộng 3

với 1 đề †ìm ra phân †ử thứ 4 trong SCBin4 lay 400+03026 dé tim dugc dia chi, - ®‹

†ruy nhập dữ liệu

CRTSTO

Trang 57

SO DO PHAN DOAN:

8l điểm: Không đòi hỏi công cụ †ổ chức

đặc biê† nên có thé áp dụng trén mọi hệ

thông

Bì A/uơc đm:

w Hiệu quả sử dụng bộ nhớ phụ thuộc vào

câu †rúc chương †rình của người sử dụng

# Sau mộT thời gian hoạt động bộ nhớ bi

phân đoạn, do đó cần phải †ô chức lại bộ

Trang 58

SO 0 PHAN DOAN:

Øl Các giải pháp hệ thông thường áp dụng

khi chọn modul đưa ra ngoài:

Đưa modul tôn †ại lâu nhâ† †rong bộ nhớ

Đưa modul có lần sử dụng cuôi cùng cách

thời điểm hiện †ại lâu nhât

“ Đưa modul có tan suat sir dung thap

nhat

CRTSTO

Trang 59

/NHỚ:

v Sơ đồ hoán đồi

¥ So dé phan doan

¥ So đô kê† hợp phan trang&phan doa

CRISTO

Trang 60

SO £O PHAN TRANG:

% Là mộ† †rường hợp đặc biệt của so dé phan

đoạn

% Bộ nhớ vật ly và bộ nhớ chương †rình được

chia thành các phân băng nhau gọi la trang

Ở bộ nhớ vật lý các trang được đánh sô thi

tu †ừ O,1,2, gọi là địa chi trang Kích thước

†rang là luy thừa của 2

w Mỗi †rang được biêu diễn bởi một cặp (p,d)

trong do: p là số hiệu †rang, d la dia chi

tương đôi tinh ti dau trang

CRISTO

Trang 61

SO O PHAN TRANG:

% Khi thực hiện chương †rình, hệ thông xây dựng

một bảng quản ly trang (Page Control Block - -

PCB) đê xác lập môi quan hệ giữa †rang vat ly va

trang logic

% Méi phan ti trong bảng quan ly trang †ương ứn

Với một trang logic va được đặc †rưng bởi 2 7

trường Tin:

* Dau hiéu Ð:cho biê† †rang đã được nạp vào bộ

nhớ hay chưa (D=1 đã nạp, D=O chưa nạp)

* Bia chỉ 4p: là địa chỉ †rang vật lý chứa †rang

logic p đang xéT Nêu D=0 thi Ap có Thê chứa

thong tin can †hiê† đê †ìm †rang ở bộ nhớ ngoài

CRTSTO

Trang 62

SO £O PHAN TRANG:

% Đề †ruy nhập dữ liệu cần qua 2 bước:

+ 81: Hệ thông lây nội dung Rp + p dé truy nhap

toi

Tới phần †ử thứ p †rong bảng quản lý trang

(Tương ứng với †rang p) Nêu D=O thi hệ thông sẽ

nap †rang vỏo bộ nhớ Khi đó D=1 và †rường địa

chi Ap sẽ chứa địa chỉ †rang †rong bộ nhớ vật lý

+ 82: Hệ thông lây địa chỉ Ap ghép với d Tạo ra địa

chỉ vật lý của dữ liệu đã đưa vào đó và †ruy nhập

tới địa chi via tinh duoc dé doc/ghi dit liéu

CRISTO

Định dạng
Số trang	83
Dung lượng	29,26 MB