Bài tập lớn quản lý bộ nhớ

  • Số trang: 30 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 10 |
  • Lượt tải: 0
nganguyen

Đã đăng 34173 tài liệu

Mô tả:

u ộ 3E V ệt N t TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG **** **** BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC Chuyên đề : “Quản lý bộ nhớ” Họ Tên Sinh Viên: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Đàm Minh Tú Nguyễn Văn Quyền Ki ều Văn Hưng Đinh Thị Bình Phan Lạc Cường Triệu Việt Cường MSSV :20083057 MSSV :20082141 MSSV:20081264 MSSV: 20080193 MSSV: 20080397 MSSV:20080405 Lớp : VIỆT NHẬT 3E Viện Công Nghệ Thông Tin Và Truyền Thông Hà Nội – Ngày 14Tháng 5 Năm 2010 1|Page u ộ 3E V ệt N t Mục lục Đ tv I. ề:..................................................................................................... 3 II. :........................................................................................................ 4 III. Không gia ịa ỉ và k ô g g a v t : ..................................................... 5 IV. C p p át ê tụ ............................................................................................ 6 IV.1 Mô hình Linker_Loader....................................................................... 6 IV.2 Mô hình Base &Bound ........................................................................ 7 V. C p p át k ô g ê tụ ............................................................................... 10 V.1. P â oạ (Segme tat o ) ................................................................... 10 V.2. Phân trang ( Paging) ............................................................................ 16 V.3. P â oạ kết ợp p â tra g (Paged segmentation) ......................... 25 VI. Tóm tắt......................................................................................................... 29 2|Page u ộ 3E V ệt N t QUẢN LÝ BỘ NHỚ Đ tv n ề I. ộ í ổ t ô gt v một tro g ượ tổ ịa à t ết ị ưu trữ duy mô trườ g goà , do v y ữ g ứ ư một m g một ọ o g Hầu ết á â g ao ầu u ầu tổ ứ , qu ệm vụ trọ g tâm à g ầu ủa ệ ỉ . V ệ trao ổ t ô g t á t ao tá t t ô g qua ó CPU ó t ể trao ệ ều á từ v mô trườ g goà ệ ạ a sẻ ộ g ữa á t ế trì . ộ ượ t ự í ó một ệ t ô g qua o p ép ế ộ a ê kỹ t u t ày ạ àm k á à ỉ ụ t ể ào ó tro g ộ ều ệu su t sử dụ g CPU. Tuy ều à (word), mỗ từ dữ ệu vào một ịa ều à ộ au . V ề ằm ở ệm ys . ằm u ỗ : « bộ nhớ thì hữu hạn và các yêu cầu bộ nhớ thì vô hạn ». Hệ ều à ịu trá yêu ầu. Để t ự k ía ạ ệ t t ịa ổ một ịa ỉ t ự tro g ộ u ượ ệm vụ ày, ệ ộ v t ều t ế trì ỉ logic và ịa ều à o á t ế trì ầ p tro g ộ 3|Page ? ỉv t xem xét (physic) : àm á ỉ tượ g trư g (sym o ) tro g ó ều ươ g trì ào ể t à một í ? : àm á ào ể mở rộ g ộ ó sẵ ằm ưu trữ ót ể a sẻ t ô g ồ gt ờ? C a sẻ t ô g t : àm t ế ào ể t p p át vù g : Sự tươ g ứ g g ữa ịa uyể ệm o p ép a t ế trì u ộ 3E V ệt N t o vệ: àm t ế ào ể gă ượ p p át o t ế trì Cá g ư ệ ều g a xâm p ạm ế vù g k á ? p áp qu và tr qua á t ế trì oạ ộ p ụ t uộ r t tế ể trở t à ều vào tí p ầ ứ g ữ g g p p áp k á t ỏa á g ay. B i cảnh: II. T ô g t ườ g, một ịp â ó t ể xử ươ g trì . Để t ự í , tạo p t ế trì ượ ưu trữ trê ệ ươ g trì , ầ tươ g ứ g ể xử ạp vào ộ Cá ịa ươ g trì t à ểtế á ỉ tro g p ịa tr qua Có t ể t ự xử ươ g trì ỉ tuyệt vào một tro g à ữ gt ờ ươ g trì à ịa oạ xử tro g ộ ệ kết uộ á uyể ỉ t ị và dữ ệu v ĩa a g ờ ổ á ịa ỉ ày á ịa ỉ ộ ểm sau : t ế trì sẽ t ườ g trú tro g ộ ê dị v á ịa ú ầu ủa 4|Page trê í . ểm ươ g trì vaò ộ ỉ tượ g trư g , vì t ế, một ể Thời điểm biên dịch: ếu tạ t ờ ỉ tuyệt ươ g trì . guồ ều g a ạp ư một t p t . Hàng đợi nhập hệ thống à t p ợp á ượ ĩa . Tuy , ầ p , trì ê dị , ó t ể ết vị trí mà ó t ể p át s gay mã ê , ếu về sau ó sự t ay ổ vị trí t ườ g trú ê dị ạ ươ g trì . u ộ 3E V ệt N t Thời điểm nạp : ếu tạ t ờ t ế trì sẽ t ườ g trú tro g ộ , trì (tra s ata e). Sự ê kết ịa ượ ạp vào ộ ỉ tuyệt , ú do ã ưu trữ, ỉ ầ k ô g ầ ày á ỉp ểm xử ết vị trí mà ầ p át s mã tươ g ế t ờ ịa sẽ ượ ỉ tươ g ươ g trì ể tí toá ạ á ểm ươ g trì uyể t à ịa ó sự t ay ổ vị trí ịa ỉ tuyệt , mà ạ. u ầu d k á tro g quá trì trì oã ê dị ưa t ể ỉ ượ trì oã Thời điểm xử lý : ếu ó sa g vù g ê dị , ết vị trí ắt ầu ưu trữ t ế trì . K ạp ạ ê dị ểm ế t t ờ t ế trì ểm xử , ầ sử dụ g ơ uyể t ế trì ếp ầ xử ,t ìt ờ . Để t ự ứ g từ vù g ày ểm kết uộ ệ kết uộ ịa ịa ỉ vào t ờ ệt. Không gian ịa chỉ và không gian vật lý: III. Một tro g một á ữ g ư g t ếp ệu qủa à ưa ra k á k ô gga v t dà g xây dự g á , v ệ tá ơ ế và rờ ế tru g tâm ằm tổ ệm k ô g g a ịa a k ô gga ượ qu ứ qu ỉ ượ xây dự g trê ày g úp ệ ộ Địa chỉ logic – ò gọ à địa chỉ ảo , à t t ữu á ộ ịa ều à dễ ệu : ỉ do ộ xử tạo ra. Địa chỉ vật lý - à ịa ỉ t ự tế mà trì qu ộ ì t y và thao tác. Không gian địa chỉ – à t p ợp t t ươ g trì . 5|Page á ịa ỉ o p át s ở một u ộ 3E V ệt N t Không gian vật lý – à t p ợp t t á ịa ỉv t tươ g ứ g v á ịa au tro g p ươ g t ứ kết uộ ịa ỉ o. Địa ỉ o và ịa ỉ vào t ờ g ữa ịa ểm ỉv t ê dị ỉ o và ịa à ũ g ỉv t ư ư vào t ờ ểm ạp. N ư g ó sự k á tro g p ươ g t ứ kết uộ vào t ờ ệt ểm xử lý. MMU (memory-management unit) là một ơ dụ g ể t ự ệ uyể ổ ịa ỉ ot à ịa ếp ầ ỉv t ứ g ượ sử vào t ờ ểm xử lý. C ươ g trì ì t y á ủa gườ sử dụ g ỉ t ao tá trê ịa ỉ t t sự ứ g v ỉ ượ xá IV. ỉv t ị k . Địa t ự á ịa ỉ o, k ô g ao g ờ vị trí ủa dữ ệu tro g ộ ệ truy xu t ế dữ ệu. C p phát liên tục IV.1 Mô hình Linker_Loader Ý tưởng : Tiế trì ược nạp vào một vùng nh liên tụ ủ l ể chứa toàn bộ tiến trình. Tại thờ ểm biên dị á ịa chỉ bên trong tiến trình vẫ à ịa chỉ tươ g i. Tại thờ ểm nạp, Hệ ều hành sẽ tr về ịa chỉ bắt ầu nạp tiế trì , và tí toá ể chuyể á ịa chỉ tươ g i về ịa chỉ tuyệt i trong bộ nh v t lý theo công thức: ịa chỉ vật lý = ịa chỉ bắt ầu + ịa chỉ tương 6|Page i. u ộ 3E V ệt N t Thảo luận T ờ t ể dờ ểm kết uô uyể t ế trì K ô g ók k ô g ó sự IV.2 ịa tro g ộ ỉ tươ g g truy . Tuy ạp vào một vù g ểm ê ê dị á ổ tú vào ề (base register) và một t a một t ế trì t ư ượ ộ t ế trì . Tạ t ờ ượ ầu ủa p â vù g ượ p p át vù g p p át p, do v y ộ gv ộ , á ịa ịa ỉ ứa tro g t a ỉ ũ g ượ ịa g ề ếu v ứ g ủa máy tí g ề , và ạp vào t a ỉ ộ t a o ra ịa g g ạ p ịa g ượ p át s ể ể ạ (bound register). , ạp vào t a ịa ủ ỉ ê tro g t ế trì h g k ô g truy xu t goà p ạm v p â vù g ượ 7|Page ê tụ u trú p ầ g o t ế trì ủa t ế trì . Sau ó, mỗ ượ trì ỉ á t ế trì o vệ. à ịa một t a kí ạp k ô g Mô hình Base &Bound ứa toà K ểm ạp, do v y sau k . ă g k ểm soát ịa Ý tưởng : T ế trì vẫ ỉ àt ờ g o ó. ạ sẽ tự ộ g ỉ tuyệt ể ỉ ắt o tro g mtế u ộ 3E V ệt N t Hai thanh ghi hổ trợ chuyển ổi ịa chỉ Thảo luận Một ưu ươ g trì d uyể ỉ tuyệt tro g ểm ủa v ệ sử dụ g t a tro g ộ ế một vị trí m , sẽ ượ p át s ề ú g ắt ầu xử ỉ ầ ạp ạ g á trị ạ mà k ô g ầ à ót ểd , mỗ k ot a p á t ế trì ầ ệ tượ g p â m t ế trì g t á á ượ ề , á ịa ịa ỉ tươ g ượt vào và ra k ỏ goạ v ( external fragmentation ) : ệt g, dầ dầ xu t g ữa á t ế trì . Đây à á k e ở ượ tạo ra do kí m uyể ươ g trì C ịu ự g k sau k g ượ 8|Page ạp ỏ ơ kí t ư vù g m ượ g t ư ệ á k e ở ủa t ế trì p ó g ở một t ế u trì ộ 3E V ệt N t ã kết t ú và ra k ỏ tổ g vù g ệt g. H ệ tượ g ày ó t ể dẫ tr g ủ ể t o mã yêu ầu, ư g á vù g k ô g ê tụ ! Ngườ ta ó t ể áp dụ g kỹ t u t « dồ compaction ) ể kết ợp á m ê tụ . Tuy uộ ịa ộ ê , kỹ t u t ày ò ỉp t ự ệ vào t ờ uyể tro g quá trì dồ ộ ộ ày ạ một vù g ều t ờ g a xử ểm xử u g » (memory ỏ rờ rạ t à ỏ ế tì , goà ra, sự kết , vì á t ế trì ót ể ịd . Phân mảnh ngoại vi V trì ề xử ys k kí t ư mà k ô g ò vù g trì . Có a á Dờ ể t ỏa mã g otế quyết: ỗ t ế trì :d uyể t ế trì ế một vù g k á ủ u ầu tă g trưở g ủa t ế trì . một vù g o t ế trì ơ yêu ầu a Một t ế trì 9|Page tă g trưở g tro g qúa tr g gầ kề ể mở rộ g vù g C p p át dư vù g t ứ tổ ủa t ế trì ứ trê ầ ượ ây, một t ế trì : p p át dự p ò g o t ế trì ầu ủa t ế trì . ạp vào ộ uô ể xử . Tro g á p ươ g ượ ưu trữ tro g ộ su t quá u ộ 3E V ệt N t trì xử ủa ó. Tuy trì sử dụ g ết t ờ g a CPU dà ra ộ p ụ và sau ày ượ Cá á tổ ịp â m tụ ê , tro g trườ g ợp t ế trì vì ứ o ó, ó ó t ể ượ ạp trở ạ vào ộ ộ ị k óa, o trê ú g ều t ếp í uyể tạm t ờ ể t ếp tụ xử ây ều p ịu ự g tì t eo k ểu p p át một vù g ữu ệu ơ goạ v , à p ít ự o p ép k ô g g a tụ , g ĩa à ó t ể ầ ư g p p át ịa o t ế trì ộ ệ r t ao. Một g ỉv t ủa t ế trì ữ g vù g tự do . trạ g ộ o t ế trì . N ư ã t o u , ó t ể sử dụ g kỹ t u t dồ ỏ sự p â m tế ê ể oạ p áp k á k ô g ê t kỳ, k ô g ê tụ . C p phát không liên tục V. V.1. Phân oạn (Segmentation) Ý tưởng: qua – á p â oạ ệm k ô g g a à với nhau. Mỗ p â ữ gp ầ oạ 10 | P a g e ộ ỉ à một t p á phân đoạn (segments) kích thước khác nhau và có liên hệ logic ó một tê gọ (s Ngườ dù g sẽ t ết p mỗ offset>. ịa ịa ỉv ệu p â oạ ) và một ộ dà . a g á trị : : số hiệu phân đoạn s : ượ sử dụ g 11 | P a g e ư ỉ mụ ế gp â oạ u ộ 3E V ệt N t địa chỉ tương đối d : ó g á trị tro g k o g từ 0 ế g ủa p â oạ . Nếu ịa tro g t a g ề ỉ tươ g ể p át s ợp ệ, ó sẽ ượ ịa ỉv t ộ gv tươ g ứ g. Cơ chế phần cứng hổ trợ kĩ thuật phân oạn Hệ th ng phân oạn 12 | P a g e ạ g á trị ều dà ứa u ộ 3E V ệt N t Cài t bảng phân oạn: Có t ể sử dụ g á t a p â oạ ỏ. Tro g trườ g ợp gp â oạ p phân đoạn (ST R) p â g ể ưu trữ ươ g trì ịa oạ sử dụ g tro g một oạ ao gồm quá ượ ưu tro g ộ ỉ ế gp â ếu s ượ g ều p â oạ , í . Một thanh ghi nền bảng ỉ ắt ầu ủa ươ g trì ế gp â oạ . Vì s ượ g ộ g, ầ sử dụ g t êm một thanh ghi đặc tả kích thước bảng phân đoạn (STLR). V tra tí ịa một ịa ỉ og , trư tê s ệu p â ợp ệ (s - Xem thêm -